Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2019, № 5 · MATHEMATICAL MODELS IN RADIO ELECTRONICS PROBLEMS

Application of Simulink in the Implementation of Calculation Algorithms for Continuous Wavelet Transform on a Digital Signal Processor

D.V. Zhuravov1,2,3,4, A.B. Stepanov1,2

1 Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, St. Petersburg, Russia
2 The Bonch-Bruevich Saint-Petersburg State University of Telecommunications, Russia
3 Синопсис СПб, ООО, St. Petersburg, Russia
4 Synopsys SPb LLC, Russia
Full text (PDF) DOI: 10.30898/1684-1719.2019.5.10 EDN BPSKMR

Abstract

The paper describes the technology of implementing calculation algorithms for continuous wavelet transform on a digital signal processor using Simulink. The basic concepts of wavelets and continuous wavelet transform are given. Three calculation algorithms for continuous wavelet transform are considered: first, on the basis of a discrete wavelet transform, second, using a cross-correlation function and third, using a fast Fourier transform. The paper presents Simulink models that allow describing the calculation algorithms of continuous wavelet transform at the level of logical block diagrams, as well as the results of implementing these algorithms on Texas Instruments TMS320C5515 Evaluation Module (EVM). A comparative analysis of the wavelet spectrograms obtained in MATLAB and output to the LCD display of the debug board is performed.

  • wavelet
  • continuous wavelet transform
  • digital signal processor
  • simulink
  • matlab
  • вейвлет
  • непрерывное вейвлет-преобразование
  • реализация
  • процессор цифровых сигналов
  • алгоритм
Аннотация (на русском)

Применение Simulink при реализации алгоритмов расчета непрерывного вейвлет-преобразования на процессоре цифровых сигналов

В статье описана технология реализации алгоритмов расчета непрерывного вейвлет-преобразования на процессоре цифровых сигналов с использованием Simulink. Даны основные понятия вейвлетов и непрерывного вейвлет-преобразования. Рассматриваются три алгоритма вычисления для непрерывного вейвлет-преобразования: во-первых, на основе дискретного вейвлет-преобразования, во-вторых, с использованием функции взаимной корреляции и, в-третьих, с использованием быстрого преобразования Фурье. В статье представлены модели Simulink, позволяющие описать алгоритмы расчета непрерывного вейвлет-преобразования на уровне логических блок-схем, а также результаты реализации этих алгоритмов в Оценочном модуле (EVM) Texas Instruments TMS320C5515. Проводится сравнительный анализ вейвлет-спектрограмм, полученных в MATLAB и выводимых на ЖК-дисплей платы отладки.

For citation

Zhuravov D.V., Stepanov A.B. Application of Simulink in the Implementation of Calculation Algorithms for Continuous Wavelet Transform on a Digital Signal Processor // Journal of Radio Electronics. – 2019. – No. 5. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2019.5.10

References

  1. A.I. Solonina, S.M. Arbuzov. Tsifrovaya obrabotks signalov. Modelirovanie v MATLAB [Digital Signal Processing. Modeling in MATLAB]. St. Petersburg BHV-Petersburg Publ., 2008. (In Russian)
  2. I. Daubechies. Ten Lectures on Wavelets. SIAM, 1992.
  3. C. Blatter. Wavelets - Eine Einfuhrung. A.K. Peters Ltd., 1998.
  4. N.K. Smolentsev. Osnovy teorii veyvletov. Veivlety v MATLAB. [Fundamentals of the Theory of Wavelets. Wavelets in MATLAB]. Moscow, DMK-Press Publ., 2014.
  5. G.G. Stark. Ispolzovanie veivletov dlya tsifrovoy obrabotki signalov [The Use of Wavelets for DSP]. Moscow, Technosphera Publ., 2007. (In Russian)
  6. A.B. Stepanov. The Application of Neural Network and Spline Wavelet Models in the Electroencephalogram Analysis Automation Process, Proceedings of FRUCT Conf., Apr. 2016, pp. 321-327.
  7. A.B. Stepanov. Neural network model of wavelets for the continuous wavelet transform. Proc. of ICCTPEA Conf., Jun.-Jul. 2014, pp. 177-178.
  8. E. Ifeachor, B. Jervis. Digital Signal Processing: a practical approach. Pearson Education Limited, 2002.