用C语言实现小波变换。
时间: 2024-05-10 09:16:53 浏览: 8
小波变换是一种数学变换,它可以将信号分解成不同频率的子信号,通常用于信号处理和图像处理中,可以在信号中检测出不同的特征。下面是一个用C语言实现小波变换的示例代码。
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#define N 8 // 小波变换的阶数
#define PI 3.14159265358979323846
// 离散小波变换
void dwt(double *x, double *y, int n)
{
int i, j, k;
double h[N] = {0.707106781186548, 0.707106781186548, 0, 0, 0, 0, 0, 0}; // 小波分解系数
double g[N] = {0, 0, 0.707106781186548, -0.707106781186548, 0, 0, 0, 0}; // 小波重构系数
double a[N], d[N]; // 存储分解后的低频信号和高频信号
for (i = 0; i < n / 2; i++)
{
a[i] = 0;
d[i] = 0;
for (j = 0; j < N; j++)
{
k = (2 * i - j + N - 1) % n;
a[i] += h[j] * x[k];
d[i] += g[j] * x[k];
}
}
for (i = 0; i < n / 2; i++)
{
y[i] = a[i];
y[i + n / 2] = d[i];
}
}
// 离散小波逆变换
void idwt(double *x, double *y, int n)
{
int i, j, k;
double h[N] = {0.707106781186548, 0.707106781186548, 0, 0, 0, 0, 0, 0}; // 小波分解系数
double g[N] = {0, 0, 0.707106781186548, -0.707106781186548, 0, 0, 0, 0}; // 小波重构系数
double a[N], d[N]; // 存储分解后的低频信号和高频信号
for (i = 0; i < n / 2; i++)
{
a[i] = x[i];
d[i] = x[i + n / 2];
}
for (i = 0; i < n; i++)
{
y[i] = 0;
for (j = 0; j < N; j++)
{
k = (2 * i - j + N - 1) % n;
y[i] += h[j] * a[k];
y[i] += g[j] * d[k];
}
}
}
int main()
{
int i, n = 8;
double x[n], y[n], z[n]; // 存储原始信号、分解信号和重构信号
// 生成原始信号
for (i = 0; i < n; i++)
{
x[i] = sin(2 * PI * i / n) + sin(4 * PI * i / n);
}
// 分解信号
dwt(x, y, n);
// 输出分解后的低频信号和高频信号
printf("低频信号:");
for (i = 0; i < n / 2; i++)
{
printf("%f ", y[i]);
}
printf("\n");
printf("高频信号:");
for (i = n / 2; i < n; i++)
{
printf("%f ", y[i]);
}
printf("\n");
// 重构信号
idwt(y, z, n);
// 输出重构后的信号
printf("重构信号:");
for (i = 0; i < n; i++)
{
printf("%f ", z[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
```
该代码使用了haar小波进行分解和重构,可以通过修改h和g数组来使用其他小波进行变换。