快速小波變換的定點(diǎn)DSP實(shí)現(xiàn)
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從第一個(gè)尺度j=1開始，求出濾波器系數(shù)與剩余系數(shù)的加權(quán)和，分別得到cj,k與dj,k，并且它們的長度均為N／2。依次求出j=2，3，…各尺度值，cj,k與dj,k的長度也將變?yōu)镹／4,N／8,…。應(yīng)注意到，濾波器系數(shù)序列與輸入信號(hào)序列相乘時(shí)，各個(gè)系數(shù)依次相乘然后累加即為cj,k或dj,k值。計(jì)算完一個(gè)后，要將濾波器系數(shù)序列向后移兩個(gè)位置，再與輸入信號(hào)相乘。最后，只剩下兩個(gè)值時(shí)，再從第一個(gè)位置繼續(xù)，從而構(gòu)成一個(gè)圓周形式，得到最后一個(gè)cj,k與dj,k。以j=1為例來說明這一點(diǎn)。
同樣，可得d1,N/2-1。?
在TMS320C2xx系列定點(diǎn)DSP中，并未提供直接實(shí)現(xiàn)上述算法的尋址方式，可以利用循環(huán)指令實(shí)現(xiàn)。其中，要用到的兩條重要指令是MAC(乘累加指令)和RPT(重復(fù)指令)。MAC指令是DSP指令中最有特色的指令之一，當(dāng)RPT流水線啟動(dòng)后，通過MAC指令可以在單指令周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)乘加操作。算法的關(guān)鍵是一個(gè)卷積計(jì)算，其過程用如下幾條語句即可實(shí)現(xiàn)。假設(shè)程序存儲(chǔ)器地址0xFF00h開始，存放了小波濾波器系數(shù)h(k)，k=0，1，2，…,L-1的值，從0xFF80h開始，存放了小波濾波器系數(shù)g(k)，k=0，1，2，…，L-1的值。數(shù)據(jù)寄存器地?址0x1000h(用cc表示)開始，存放輸入信號(hào)。計(jì)算c1，k程序如下
RPTL-1
MAC0FF00h，cc+2*k
下面簡要介紹一下單個(gè)尺度上的計(jì)算過程。仍假設(shè)輸入信號(hào)為N點(diǎn)采樣值，小波濾波器長度為L。
由于有上述圓周形式的循環(huán)算法，直接計(jì)算所有值會(huì)有很多不便，因此將整個(gè)過程分為兩部分。第一部分，保存c0，k(k=N-2,N-1，0，1，2，…，L-3)到一連續(xù)存儲(chǔ)空間，然后計(jì)算k＜N／2-L時(shí)的d1，k的值，并保存到臨時(shí)存儲(chǔ)空間datad(需要N個(gè)單元)中。第二部分計(jì)算k=N／2-L,…,N／2-1時(shí)的d1，k的值，保存到datad中(從第N／2-L單元開始)。與前面相同方法計(jì)算c１，0，c1，1，…，的值，保存時(shí)覆蓋掉原來的c0,0，c0,1，…，即可。如果為了系數(shù)重構(gòu)方便，可以把datad中前N／2個(gè)單元內(nèi)容移到原來的c0,k(k=N／2,…，N-1)位置。如此方法便可得到分解系數(shù)。?
4 結(jié)論
小波分析具有良好的時(shí)頻局部性，是當(dāng)今很受歡迎的分析方法之一，利用定點(diǎn)DSP進(jìn)行小波變換，滿足了實(shí)時(shí)性，具有良好的精度和低成本，是工控領(lǐng)域的理想選擇。??本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/150501.htm
評(píng)論