一種聲表面波式任意尺度小波變換處理器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及小波變換技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種聲表面波式任意尺度小波變換處 理器。
【背景技術(shù)】
[0002] 小波分析技術(shù)把信號處理理論的發(fā)展推進(jìn)到了一個(gè)新的時(shí)代，涉及相關(guān)方面的研 究很多，但都存在一個(gè)不可避免的問題：小波分析的算法比較復(fù)雜，因而工作量很大，只能 有復(fù)雜的計(jì)算機(jī)編程來實(shí)現(xiàn)。也有一些科研人員嘗試?yán)糜布韺?shí)現(xiàn)小波變換，如VLSI超 大規(guī)模集成電路、DSP數(shù)字信號處理器和聲表面波器件等。VLSI和DSP在小波變換處理方 面起到了積極性的作用，也解決了一些實(shí)際問題，但由于目前這方面的技術(shù)還不夠成熟，而 且價(jià)格高昂，加之需要大量外圍器件及其有源性的特點(diǎn)，使其靈活性和普及性受到很大的 限制。因而，一些研究人員正在努力尋找一種簡便的、性價(jià)比高的新方法進(jìn)行小波變換，以 避免復(fù)雜的算法和繁瑣的編程，并致力于將小波變換制作成器件。朱長純、盧文科、魏培永 等人率先提出了用聲表面波器件實(shí)現(xiàn)小波變換的方法（屬于模擬實(shí)現(xiàn)方法），從而制作出 了聲表面波式小波變換處理器。
[0003]目前現(xiàn)有文獻(xiàn)中的聲表面波式小波變換器絕大部分是聲表面波式二進(jìn)制尺度小 波變換處理器，其叉指換能器的指條包絡(luò)按照Morlet二進(jìn)制小波函數(shù)包絡(luò)（即叉指換能器 的指條長度與Morlet二進(jìn)制小波函數(shù)包絡(luò)幅值成正比），通常稱為包絡(luò)加權(quán)。聲表面波式 二進(jìn)制尺度小波變換處理器雖然能夠?qū)崿F(xiàn)用聲表面波器件實(shí)現(xiàn)小波變換，但是其只能實(shí)現(xiàn) 二進(jìn)制小波變換，使其適用范圍受到極大的限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種聲表面波式任意尺度小波變換處理器，解決了聲表面波式二進(jìn)制 尺度小波變換處理器只能實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制小波變換，無法實(shí)現(xiàn)在任意中心頻率和帶寬對信號進(jìn) 行處理的問題。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種聲表面波式任意尺度小 波變換處理器，包括壓電基片，所述壓電基片的一端設(shè)有輸入換能器，另一端設(shè)有輸出換能 器；所述輸入換能器將電信號轉(zhuǎn)換為聲表面波式小波變換信號，并輸出至所述輸出換能器， 所述輸出換能器用于輸出電信號式小波變換信號，所述的輸入換能器采用任意尺度的小波 函數(shù)包絡(luò)幅值加權(quán)。
[0006] 所述輸入換能器采用Morlet小波函數(shù)包絡(luò)加權(quán)，其中，所述Morlet小波函數(shù)的尺 度由待處理信號需選擇的小波函數(shù)的_3dB帶寬計(jì)算而得。
[0007] 所述的輸出換能器為指條相等重疊、均勻周期的叉指換能器。
[0008] 有益效果
[0009] 由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效 果：本發(fā)明設(shè)計(jì)的聲表面波式任意尺度小波變換處理器能夠在任意中心頻率和帶寬對信號 進(jìn)行處理，具有設(shè)計(jì)簡便和小型化的特性，廣泛適用于雷達(dá)、通訊、船舶、傳感器等領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0010] 圖1是聲表面波式任意尺度小波變換處理器的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定 的范圍。
[0012] 本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種聲表面波式任意尺度小波變換處理器，如圖1所示， 包括壓電基片4,所述壓電基片4的一端設(shè)有輸入換能器2,另一端設(shè)有輸出換能器3 ;所述 輸入換能器2將電信號5轉(zhuǎn)換為聲表面波式小波變換信號7,并輸出聲表面波式小波變換信 號7至所述輸出換能器3,所述輸出換能器3用于輸出電信號式的小波變換信號6,所述的 輸入換能器2采用任意尺度的小波函數(shù)包絡(luò)幅值加權(quán)，所述的輸出換能器3為指條相等重 疊、均勻周期的叉指換能器。
[0013] 如圖1所示的是本實(shí)施方式的聲表面波式任意尺度小波變換處理器，其指條長度 按照Morlet小波函數(shù)包絡(luò)幅值加權(quán)設(shè)計(jì)，也就是其指條長度與所選擇的Morlet小波函數(shù) 的包絡(luò)幅值成正比。所選擇的Morlet小波函數(shù)的尺度可以根據(jù)所選擇的小波函數(shù)的-3dB 帶寬求得：
[0014] 任意尺度下的Morlet小波函數(shù)的時(shí)域表達(dá)式為：
其中，s為小波變換器的尺度、t聲表面波在器件中的傳 播速度、f。中心頻率。
[0016] 對其傅里葉變換，可得其頻域表達(dá)式為：
其中，ω。為中心角速度。
[0018] 對頻域表達(dá)推導(dǎo)可得
[0020] 式中，s為小波變換器的尺度，Δ f 3dB為擬選擇的小波函數(shù)的-3dB帶寬。
[0021] 輸出換能器3為指條相等重疊、均勻重疊的叉指換能器。
[0022] 如果待處理信號的_3dB帶寬過大，可以將該帶寬適當(dāng)分段，求各段的尺度，將多 個(gè)本發(fā)明的聲表面波式任意單尺度小波變換處理器并聯(lián)鏈接組成多尺度的聲表面波式任 意尺度小波變換處理器共同對該信號進(jìn)行處理。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種聲表面波式任意尺度小波變換處理器，包括壓電基片，其特征在于，所述壓電基 片的一端設(shè)有輸入換能器，另一端設(shè)有輸出換能器；所述輸入換能器將電信號轉(zhuǎn)換為聲表 面波式小波變換信號，并輸出至所述輸出換能器，所述輸出換能器用于輸出電信號式小波 變換信號，所述的輸入換能器采用任意尺度的小波函數(shù)包絡(luò)幅值加權(quán)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲表面波式任意尺度小波變換處理器，其特征在于，所述輸 入換能器采用Morlet小波函數(shù)包絡(luò)加權(quán)，其中，所述Morlet小波函數(shù)的尺度由待處理信號 需選擇的小波函數(shù)的-3dB帶寬計(jì)算而得。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲表面波式任意尺度小波變換處理器，其特征在于，所述的 輸出換能器為指條相等重疊、均勻周期的叉指換能器。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種聲表面波式任意尺度小波變換處理器，包括壓電基片，其特征在于，所述壓電基片的一端設(shè)有輸入換能器，另一端設(shè)有輸出換能器；所述輸入換能器將電信號轉(zhuǎn)換為聲表面波式小波變換信號，并輸出至所述輸出換能器，所述輸出換能器用于輸出電信號式小波變換信號，所述的輸入換能器采用任意尺度的小波函數(shù)包絡(luò)幅值加權(quán)。本發(fā)明能夠在任意中心頻率和帶寬對信號進(jìn)行處理。
【IPC分類】G06G7/195
【公開號】CN105117667
【申請?zhí)枴緾N201510451818
【發(fā)明人】盧文科, 劉守兵, 朱長純
【申請人】東華大學(xué)
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年7月28日