需要帮助将MATLAB代码转换为python

Question

为了学习，我一直在尝试用Python实现selesnick教授的DWT实现的MATLAB代码。

function [lo, hi] = afb(x, af)
% [lo, hi] = afb(x, af)
%
% Analysis filter bank
% x -- N-point vector (N even); the resolution should be 2x filter length
%
% af  -- analysis filters
% af(:, 1): lowpass filter (even length)
% af(:, 2): highpass filter (even length)
%
% lo: Low frequency
% hi: High frequency
%
N = length(x);
L = length(af)/2;
x = cshift(x,-L);
% lowpass filter
lo = upfirdn(x, af(:,1), 1, 2);
lo(1:L) = lo(N/2+[1:L]) + lo(1:L);
lo = lo(1:N/2);
% highpass filter
hi = upfirdn(x, af(:,2), 1, 2);
hi(1:L) = hi(N/2+[1:L]) + hi(1:L);
hi = hi(1:N/2);

我特别卡住在lo(1:L) = lo(N/2+[1:L]) + lo(1:L);

我尝试lo[np.arange(0,L)]=lo[N // 2 + np.concatenate([np.arange(0,L)])) + lo[np.arange(0,L)]但这似乎不起作用。谢谢你的帮助。

我有一个大小为10,000的输入信号x，当我执行代码时，它正好停在特定的行并显示index 5001 is out of bounds for axis 0 with size 5001。我好像越界了。

Answer 1

numpy库已经有了一堆帮助我们处理切片的项。

当您需要对numpy数组进行切片时，例如a = np.array([1,2,3,4,5,6,7,8,9,10])，您可以使用a[:n]进行切片，n将是序列中的最后一个元素。如果n = 2，那么a[:2] = [1,2]。试试这个，你会写出一个干净的代码。

为您的错误"out of bounds"我建议您检查索引，并记住Python计数从0开始。

例如(使用"a"上面定义的数组):

a[0] = 1
a[-1] = 10 
a[9] = 10

注意最后一个元素位于索引9． 我相信这是你的错误，你必须使用foo[5000]而不是foo[5001]。

我希望我对你有一点帮助!

Answer 2

在Octave会话中:

>> lo = 1:10;
>> L=3; N=4;
>> N/2+[1:L]
ans =
3   4   5
>> lo(N/2+[1:L])+lo(1:L)
ans =
4   6   8

Innumpy:

In [100]: lo = np.arange(1,11)
In [101]: L=3; N=4
In [102]: N/2+np.arange(0,L)
Out[102]: array([2., 3., 4.])
In [105]: lo[int(N/2)+np.arange(0,L)]+lo[:L]
Out[105]: array([4, 6, 8])

等价

In [106]: n=int(N/2); lo[n:n+L]+lo[:L]
Out[106]: array([4, 6, 8])

Answer 3

我不熟悉upfirdn函数，但它看起来像你的函数应用一个级别的前向DWT?

这个答案包含了Python中(多级)DWT的前向实现。这是Mallat的古老的FWT配方，它可能与你的略有不同，但基于相同的原理:

• forward FWT: leveli->过滤器→downsample→等级i+1
• 逆FWT:电平i+1->upsample→过滤器→等级i