[发明专利]一种小波处理系统

说明书

本发明公开了一种小波处理系统，用于对数据进行分解、处理和重构，包括j个分解模块、数字信号处理模块和j个重构模块，所述数字信号处理模块位于j个分解模块和j个重构模块之间；所述数据依次经过j个分解模块被分解为高通数据和低通数据，并传输至所述数字信号处理模块进行处理，处理之后的高通数据和低通数据再依次经过j个重构模块重构为处理之后的输出数据。本发明提供的一种小波处理系统，将多通路不同层次小波分解下的数据，融合在一个数据通路中，而对滤波器进行响应改变，对特定时刻，特定位置的数据进行处理，从而将下采样或升采样融于整个滤波过程中，最终达到在电路设计过程中删除了数据存储结构和其对应控制电路的目的。

技术领域

本发明属于数字电路领域，具体涉及一种小波处理系统。

背景技术

傅立叶变换的基本思想是使用正余弦函数来表示某个函数，从而将一个时域信号映射到频域上，完成对该信号的频域分析。但正余弦函数的周期性导致了傅立叶变换不能很好的体现该信号在时域上的信息。频域的精确导致了时域的模糊，同样，时域的精确也会导致频域的模糊。小波变换，使用基函数的平移和伸缩表示目标信号，能够同时体现信号在时域和频域上的信息，因此渐渐引起重视。

小波变换被普遍应用于数字信号处理和图像处理中。其主要步骤分为两个步骤，即信号的分解和重构。在信号的分解过程中，存在卷积和降采样等的基本操作。两个基本运算的性能决定了小波运算的性能。在小波计算硬件加速器的设计过程中，需要同时考虑电路计算的速度、功耗、面积等因素，并适当安排计算的流程和时序，以期得到最优的效果。

小波用于信号处理的基本流程如图1所示，输入数据为x(n)，输出数据为y(n)。虚线框划分了基础的小波分解模块和重构模块的逻辑图。输入数据x(n)经过第1个小波分解模块，其中输入数据x(n)中的高通数据经过高通滤波器进行滤波，低通数据经过低通滤波器进行滤波，滤波之后的数据分别进行降采样，得到经过第一分解模块分解的高通数据和低通数据，其中，低通数据继续进行进入第2个分解模块进行进一步分解为高通数据和低通数据。依次类推，直至第j个分解模块进行第j层分解。高通数据直接进行存储并传输至数字信号处理模块DSP。经过DSP处理之后的高通数据与对应的低通数据再经过重构模块进行重构：第j个重构模块将第j个分解模块分解出来的低通数据和高通数据进行重构并输出，这里的高通数据为经过DSP进行处理的高通数据，每一个重构单元重构的数据为对应的分解单元分解出来的数据。

请继续参阅附图1，在过程中对分解出的高频分量进行处理或存储，待多阶分解后，从存储中对各阶高频分量进行提取，并完成重构。对于数字电路，如果涉及数据存储，那就不可避免的需要涉及复杂的存储控制和读写，同时对于存储的读写也造成了计算的延迟，若果能够在不经过数据存储的条件下，完成对数据的分解、滤波、重构，完成标准模块的设计，那将能够大大减小小波处理相关电路在数字信号处理中的设计难度。

发明内容

本发明的目的是提供一种小波处理系统，将多通路不同层次小波分解下的数据，融合在一个数据通路中，而对滤波器进行响应改变，对特定时刻，特定位置的数据进行处理，从而将下采样或升采样融于整个滤波过程中，最终达到在电路设计过程中删除了数据存储结构和其对应控制电路的目的，将整个数据通路流水起来。提升电路的性能。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种小波处理系统，用于对数据进行分解、处理和重构，包括j个分解模块、数字信号处理模块和j个重构模块，所述数字信号处理模块位于j个分解模块和j个重构模块之间；所述数据依次经过j个分解模块被分解为高通数据和低通数据，并传输至所述数字信号处理模块进行处理，处理之后的高通数据和低通数据再依次经过j个重构模块重构为处理之后的输出数据；

所述分解模块将输入数据分解为高通数据和低通数据，其中，第1个分解模块为起始分解模块，对输入数据进行第一层分解，输入数据经过第1分解模块被分解为高通数据和低通数据，并传输至第2个分解模块中；第2个分解模块至第j个分解模块将上一个分解模块传输过来的高通数据原样输出，同时将传输过来的低通数据进一步分解为高通数据和低通数据；