开关电流模拟实现Morlet小波变换的研究

"这篇文章是2009年发表在《湖南大学学报自然科学版》第36卷第2期上的一篇学术论文，由胡沁春、黄立宏、何怡刚和李宏民共同撰写。研究内容主要涉及Morlet小波变换的模拟实现方法，特别是利用开关电流技术来满足低电压、低功耗和实时处理的需求。" Morlet小波变换是一种结合了Gabor小波的时间分辨率和傅里叶变换的频率分辨率的分析工具。它在信号处理领域广泛应用，尤其是在时间-频率分析中，能够同时提供良好的时间和频率局部化特性。本文针对信息处理领域对低功耗和实时性的需求，提出了一种新颖的模拟实现方案。 关键在于设计和实现高斯函数发生器，因为高斯函数是构成Morlet小波的基础。为了实现这个目标，作者采用了Pade逼近方法。Pade逼近是一种将复杂数学函数用有理函数进行逼近的技术，这样可以将高斯函数转换为可由开关电流电路实现的形式。具体来说，通过级联开关电流的一阶和二阶节，可以构建出能够生成高斯函数的电路。 开关电流技术是模拟集成电路设计中的一种方法，它利用开关元件（如MOSFETs）在不同状态下的电流来表示数字或模拟信号。这种技术的优势在于可以减少功耗和提高集成度，因此特别适合于需要低功耗和高精度的信号处理应用。 在论文中，作者通过仿真验证了所提出的开关电流实现Morlet小波变换的方法的有效性。仿真结果证实了这种方法在实际应用中的可行性，为低电压、低功耗的信号处理硬件设计提供了新的思路。 这篇论文深入探讨了开关电流技术在实现Morlet小波变换中的应用，这对于推动信号处理领域的硬件发展，特别是在能源效率和实时性能方面具有重要意义。通过Pade逼近实现高斯函数的模拟生成，为其他基于小波变换的信号处理技术提供了参考，并可能启发更多的创新设计。