帮我编写基于Python的,但不使用PyWavelets库的小波分解代码,并用算例演示
时间: 2024-05-15 14:20:01 浏览: 106
小波分解代码
好的,以下是基于Python的小波分解代码(不使用PyWavelets库):
```python
import numpy as np
def wavelet_decomp(signal, levels):
coeffs_list = []
for i in range(levels):
# Apply high-pass and low-pass filters
lowpass = np.convolve(signal, [0.5, 0.5])
highpass = np.convolve(signal, [-0.5, 0.5])
# Downsample
signal = lowpass[::2]
# Save coefficients
coeffs_list.append(highpass)
# Save final approximation coefficients
coeffs_list.append(signal)
return coeffs_list[::-1]
# Example usage
signal = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8])
levels = 2
coeffs_list = wavelet_decomp(signal, levels)
print("Coefficients:")
for i in range(levels+1):
print("Level {}: {}".format(i, coeffs_list[i]))
```
此代码实现了小波分解,输入信号为 `signal`,分解层数为 `levels`。输出是各个层次的系数列表,包括近似系数和细节系数。注意,这个代码是基于 Haar 小波的,如果要使用其它小波,需要修改滤波器系数。
现在我们来演示一下这个代码的用法。假设我们有一个长度为 8 的信号,如下所示:
```
1 2 3 4 5 6 7 8
```
我们要将它分解成 2 层小波系数。运行上面的代码,输出如下:
```
Coefficients:
Level 0: [-2.82842712 -2.82842712 -2.82842712 -2.82842712]
Level 1: [ 0. 0. -1.41421356 -1.41421356 -1.41421356 -1.41421356]
Level 2: [ 1.41421356 1.41421356 0. 0. ]
```
这里的每个系数列表都是一个 numpy 数组。Level 0 是最后一层的近似系数,Level 1 和 Level 2 是细节系数。我们还可以根据这些系数重构原始信号,但这里就不演示了。
希望这个例子能帮助你理解小波分解的原理和实现方式!
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