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本发明提供一种深空通信图像最优小波包基搜索方法，能够实现信号的快速、精细化、无冗余分解。所述方法包括：S101，对深空通信图像信号进行K层小波包分解后，设定阈值，并根据设定的阈值，确定K层的小波包系数的置0百分比；S102，对深空通信图像信号进行K+1层小波包分解，更新阈值，并根据更新后的阈值，确定K+1层的小波包系数的置0百分比；S103，判断K+1层小波包分解的置0百分比是否大于K层小波包分解的置0百分比；S104，若大于，则进行最优小波包基搜索，并继续进行小波包分解；否则，则当前分解层次K层所得到的最优小波包基则是深空通信图像小波包分解得到的最优小波包基。本发明适用于最优小波包基确定操作。