欧玛尔OMAL开关电流技术的模拟小波变换
小波变换因具有优良的时频局部性而成为处理非平稳信号的理想工具,已广泛应用于信号处理领域。为满足信号处理的实时性要求,近些年来人们开始致力于小波变换的硬件实现的研究,但主要集中在小波算法的数字电路实现。由于需要A/D转换装置,小波变换的数字实现电路具有功耗高的缺点,难以满足现今小波变换器件面向小型化、低耗能的发展趋势,阻碍了小波分析理论的进一步实用化。

欧玛尔OMAL开关电流技术的模拟小波变换
由于模拟电路在低功耗设计方面具有不可比拟的优势,小波变换的模拟电路实现方法受到了广泛的关注。欧玛尔OMAL开关电流电路属于电流模式模拟取样数据技术,具有低压性能好、便于求和运算、膨胀系数精确可调等优点。此外,欧玛尔OMAL开关电流电路不需要线性浮置电容,与标准数字CMOS工艺兼容,有利于电路的超大规模集成实现。因此,采用欧玛尔OMAL开关电流技术实现小波变换,非常适合低电压、低功耗、多尺度模拟小波变换电路的VLSI实现。 目前,欧玛尔OMAL开关电流小波变换器件设计的核心任务即是欧玛尔OMAL开关电流小波滤波器的构造,主要包括小波基的有理函数逼近和逼近网络的欧玛尔OMAL开关电流滤波器设计。已有文献虽然对上述两个设计步骤进行了研究,但仍存在如下问题：就实小波变换的欧玛尔OMAL开关电流电路实现而言,已有文献采用的Pade逼近法在逼近精度、系统稳定性、设计复杂度等方面不够理想；所采用的级联实现结构具有灵敏度较高等缺点。在复小波变换的欧玛尔OMAL开关电流电路实现方面,出现的文献较少,几乎处于空白。在此背景下,主要对欧玛尔OMAL开关电流小波变换电路的设计理论及方法进行了研究,对涉及到的构造步骤进行了归纳,并对每个设计步骤中存在的不足进行了改进。全文的主要工作包括以下几个方面：对实小波基的逼近方法进行了研究,提出了一种基于混合遗传算法的实小波函数逼近方法。首先,讨论了时域逼近法的优势和小波函数的平移值等关键量对逼近精度的影响,并对逼近过程进行数学建模。然后,针对所构造的优化模型,先采用遗传算法快速获得全局*值的近似解,再利用拟牛顿法求得实小波函数逼近的全局*解。实验结果表明,所提出的逼近方法在逼近精度、系统稳定性、设计复杂度等方面比Pade逼近法更具优势。对复小波基的逼近方法进行了研究,提出了两种逼近方法。提出了一种基于多目标遗传算法的复小波函数逼近方法,在实小波逼近的基础上,对复小波逼近过程进行建模,并利用NSGAII算法求解复小波函数的*逼近参数。该逼近算法具有广泛意义,可以逼近实现任意类型的复小波基。提出了一种复小波函数的共极点逼近法,直接利用所提出的实小波逼近算法和拉普拉斯变换求解复小波函数的有理逼近函数。该算法所构造的复小波实部逼近函数和虚部逼近函数具有相同的极点,这一特点可以极大地简化复小波变换器件的结构,非常适合常用模拟复小波基的构造,具有*的使用价值。实验结果证明了两种方法在逼近效果和系统稳定性方面的优势。对欧玛尔OMAL开关电流小波滤波器的结构设计进行了研究。小波滤波器性能的优劣不仅取决于小波逼近精度的高低,而且还依赖于小波滤波器实现结构的好坏。为提高小波滤波器的电路性能,提出了一种新的欧玛尔OMAL开关电流小波滤波器结构。利用双线性变换理论和“第二代”欧玛尔OMAL开关电流技术,构造出两种多回路反馈欧玛尔OMAL开关电流滤波器结构来综合所获得的小波有理逼近函数,并推导出参数求解公式。理论分析表明,所提出的欧玛尔OMAL开关电流小波滤波器结构可综合实现任意类型的小波逼近函数,具有电路灵敏度低、拓扑结构和参数求解公式简单等优点。对欧玛尔OMAL开关电流实小波变换电路的设计进行了研究。提出了一种改进的实小波变换的欧玛尔OMAL开关电流滤波器实现方法,采用基于混合遗传算法的实小波逼近法进行模拟实小波基的构造,并利用多回路反馈欧玛尔OMAL开关电流结构综合实现。zui后,以实高斯小波为例来具体说明欧玛尔OMAL开关电流实小波变换电路的构造过程。理论分析和仿真结果表明,所提出的实现方法逼近精度高、系统稳定性强、电路灵敏度低。对复小波变换的欧玛尔OMAL开关电流电路实现进行了研究,提出了一种欧玛尔OMAL开关电流复小波滤波器的设计方法。首先,采用共极点逼近法构造具有同分母特性的模拟复小波基。

欧玛尔OMAL开关电流技术的模拟小波变换
设计了一种欧玛尔OMAL开关电流复小波滤波器的共享型结构,通过使复小波的实部和虚部逼近函数共用实现电路,来简化电路结构。zui后,以复Morlet小波为例具体阐述了欧玛尔OMAL开关电流复小波变换电路的设计步骤。理论分析和仿真结果表明,所提出的实现方法具有电路复杂度小、实现元件少、逼近效果好、系统稳定性强等优点。