数字信号处理基础 |
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1. 卷积的过程
卷积是分析数学中一种重要的运算,两个变量在某范围内相乘后求和的结果。两个函数和生成第三个函数的一种数学算子。常记为ℎ(𝑛)= 𝑓(𝑛) * 𝑔(𝑛)或 ℎ(𝑥) = 𝑓(𝑥) *𝑔(𝑥)。 1.1 卷积的计算过程和物理含义 对于两个离散的序列,要求得这两个序列得卷积,可以按照如下几个步骤。 ![]() ![]() ![]() 可以看到tmp(0)是g(0)和第一个序列中的每一个值进行相乘。 tmp(1)是g(1)和第一个序列右移一个单位后于其中每一个元素相乘。 tmp(2)是g(2)和第一个序列右移两个个单位后于其中每一个元素相乘。 。。。 最终的结果就是将这些结果全都累加起来,最终得到的序列的长度是两个序列的长度之和减去1。 &esmp;δ(t)在原点处的冲击为1。对δ(t)进行移位过后,在对应位置的冲击为1。 可以用冲击信号来表示任意一个信号。 根据可以使用微积分,用一个个小矩形来对函数进行切片,然后让小矩形不断变窄,最终矩形面积趋于0,就可以用积分了。
![]() ![]() 线性时不变系统中,输入为单位脉冲信号时,系统的零状态响应就是冲击响应。 冲击响应,就类似于蹬自行车。当自行车还处于静止状态时,你上去就是一猛脚,这一jio就是一个冲击,自行车具有速度跑起来就是这个冲击的响应。 当输入系统的是很多个冲击的时候,系统的响应其实就是这一些列的冲击响应的叠加。就i类似于在蹬自行车的时候蹬了很多jio,最终自行车在蹬了这么多jio过后跑起来了。 一个信号经过了一个系统,其实就是这个信号和这个系统的冲击响应进行卷积。 ![]() 时域卷积对应频域相乘,可以用来设计滤波器。 时域相乘对应频域卷积,可以用来进行信号的调制解调。 参考: 深入浅出数字信号处理 |
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