C语言实现Haar小波变换：4层分解代码示例

以下是使用C语言实现Haar小波变换，并对长度为64的信号进行4层分解的代码示例：

#include <stdio.h>
#include <math.h>

#define N 64    // 信号长度
#define LEVELS 4    // 小波分解的层数

// Haar小波变换
void HaarWaveletTransform(double *data, int n)
{
    int i, j, k;
    double temp[n];

    for (i = 0; i < n; i++)
        temp[i] = data[i];

    for (k = 0; k < log2(n); k++) {
        for (i = 0; i < n/2; i++) {
            j = i * 2;
            data[i] = (temp[j] + temp[j+1]) / sqrt(2.0);
            data[i+n/2] = (temp[j] - temp[j+1]) / sqrt(2.0);
        }

        for (i = 0; i < n; i++)
            temp[i] = data[i];
    }
}

int main()
{
    // 输入信号
    double x[N] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 
                   17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 
                   31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 
                   45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 
                   59, 60, 61, 62, 63, 64 };

    // 小波分解
    int i, j, k;
    double temp[N];

    for (k = 0; k < LEVELS; k++) {
        for (i = 0; i < N / pow(2, k); i++) {
            for (j = 0; j < pow(2, k); j++)
                temp[j] = x[i * pow(2, k) + j];

            HaarWaveletTransform(temp, pow(2, k));
            
            for (j = 0; j < pow(2, k); j++)
                x[i * pow(2, k) + j] = temp[j];
        }
    }

    // 输出小波系数
    for (i = 0; i < N; i++)
        printf('%lf ', x[i]);

    return 0;
}

该代码实现了Haar小波变换，并对长度为64的信号进行了4层小波分解。在分解过程中，每层分解将信号分为前一半和后一半，对前一半进行小波变换，得到近似系数，对后一半进行小波变换，得到细节系数，将近似系数和细节系数合并作为下一层分解的信号。最终输出了小波系数。