[发明专利]基于双树复小波变换的色谱重叠峰分解方法

摘要

本发明公开一种基于双树复小波变换的色谱重叠峰分解方法，主要采用双树复小波变换来对色谱信号进行分解，并通过放大细节系数重构信号对色谱重叠峰进行分离。本发明包括色谱信号的采集及预处理、双树复小波分解及细节系数的提取，细节系数的放大、双树复小波的重构和旁瓣抑制与谱图还原。结果表明双树复小波变换有效的克服了传统离散小波变换抗混叠性差、平移敏感等缺点，分解重叠信号的效果比一般的实数小波好，保证了原谱峰特征和定量定性分析的准确性。

主权项

一种基于双树复小波变换的重叠峰分解方法，其特征在于包含以下几个步骤：步骤一、色谱信号的采集及预处理：采集色谱信号，并对采集到的谱图进行移动平均滤波与基线扣除得到信号f，切取有信号重叠的谱段n组，n为正整数；记录下每一重叠谱段范围[ai,bi]，每组信号记为fi，每组各有两个重叠峰，左峰为pi1，右峰为pi2，其中i＝1,...,n，左峰起点谱址为ai，右峰终点谱址为bi，两峰中间波谷谱址为vi；步骤二、双树复小波分解及细节系数提取：将步骤一预处理后所得到的色谱采集的信号fi在合适的尺度l上采用双树复小波变换进行分解，得到相应尺度l下的近似系数cl(n)以及细节系数dj(n)，其中j＝1,...,l；步骤三、细节系数的放大：根据步骤二提取的细节系数，选择一层合适的细节系数dk(n)乘以放大倍数N，其中1≤k≤l，N>1；步骤四、将步骤三放大的细节系数Ndk(n)与其他未放大的细节系数dj(n)，近似系数cl(n)采用双树复小波进行信号重构获得重叠峰分离后的色谱信号其中j＝1,...l，j≠kf~i=Σj=1,j≠klDj(t)+Dk(t)×N+Cl(t)]]>其中为相应重叠谱段信号fi分离后的色谱信号，Dj(t)、Dk(t)、Cl(t)为dk(n)、dj(n)、cl(n)经双树复小波逆变换重构的系数序列；步骤五、观察分解后的色谱峰图，若分解不明显或原峰出现较大畸变则重复步骤三，重新选择需要放大的细节系数dk(n)，其中1≤k≤l；细节系数确定之后，若分解后重叠两峰之间波谷点vi未近似到达基线或是幅值低于基线，即或为波谷点vi处的信号幅度，则重新选择步骤三中的放大倍数N进行重新计算，直到峰间波谷vi近似落在基线上，即其中ε取接近0的正值；步骤六、旁瓣抑制与谱图还原：经过处理后的信号左峰pi1起点变为右峰pi2终点变为对处理后色谱峰的旁瓣进行抑制，色谱峰群的起点与终点前后产生旁瓣信号置0，即其中之后将处理后的谱段信号替换原重叠谱段[ai,bi]还原到色谱图中。