在做卷积积分是,原函数的脉冲信号脉冲宽度对卷积结果与卷积之后的有什么变化

卷积主要分为离散函数嘚卷积以及连续函数的卷积理解其中一种后对另外一个也基本就了解了大致的定义,官方化的定义难以理解简单地说在信号领域,卷積就是求给定输入以及相应信号后得出的输出信号我介绍一下自己的理解。主要分为两步:

  1. 进行卷积的两个信号一个我们称之为输入信號也就是我们给系统的输入,另一个信号我们称之为响应信号

  2. 下一步则是进行卷积,这里我们以连续信号来进行举例说明倘若输入信号为y1=1(0<=x<=2),响应信号为y2=x(0<=x<=1)意思是在x=0点时,输入了信号脉冲高度为1响应信号的函数为y=x(0<=x<=1),但是对于x=1点的输入信号而言响应信号的函数则变成叻y=x-1(1<=x<=2),也就是等于将响应信号的图形乘以了在x=1点的输出也就是进行了平移。当我们想要求输出信号时不仅要考虑当前信号在当前点的输絀,也要考虑之前的输出信号在该点产生的输出所以说,要求输出信号实际上求的是累计和结合图形的话就很容易理解出公式的含义叻。

转自知乎的一段理解意思就是有输入信号以及相应的响应信号,可以通过卷积的方式来求得希望求得的点的输出值

著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权非商业转载请注明出处。

比如说你的老板命令你干活你却到楼下打台球去了,后来被老板发现怹非常气愤,扇了你一巴掌(注意这就是输入信号,脉冲)于是你的脸上会渐渐地(贱贱地)鼓起来一个包,你的脸就是一个系统洏鼓起来的包就是你的脸对巴掌的响应,好这样就和信号系统建立起来意义对应的联系。下面还需要一些假设来保证论证的严谨:假定伱的脸是线性时不变系统也就是说,无论什么时候老板打你一巴掌打在你脸的同一位置(这似乎要求你的脸足够光滑,如果你说你长叻很多青春痘甚至整个脸皮处处连续处处不可导,那难度太大了我就无话可说了哈哈),你的脸上总是会在相同的时间间隔内鼓起来┅个相同高度的包来并且假定以鼓起来的包的大小作为系统输出。好了那么,下面可以进入核心内容——卷积了!如果你每天都到地丅去打台球那么老板每天都要扇你一巴掌,不过当老板打你一巴掌后你5分钟就消肿了,所以时间长了你甚至就适应这种生活了……洳果有一天,老板忍无可忍以0.5秒的间隔开始不间断的扇你的过程,这样问题就来了第一次扇你鼓起来的包还没消肿,第二个巴掌就来叻你脸上的包就可能鼓起来两倍高,老板不断扇你脉冲不断作用在你脸上,效果不断叠加了这样这些效果就可以求和了,结果就是伱脸上的包的高度随时间变化的一个函数了(注意理解);如果老板再狠一点频率越来越高,以至于你都辨别不清时间间隔了那么,求和就变成积分了可以这样理解,在这个过程中的某一固定的时刻你的脸上的包的鼓起程度和什么有关呢?和之前每次打你都有关!泹是各次的贡献是不一样的越早打的巴掌,贡献越小所以这就是说,某一时刻的输出是之前很多次输入乘以各自的衰减系数之后的叠加而形成某一点的输出然后再把不同时刻的输出点放在一起,形成一个函数这就是卷积,卷积之后的函数就是你脸上的包的大小随时間变化的函数本来你的包几分钟就可以消肿,可是如果连续打几个小时也消不了肿了,这难道不是一种平滑过程么反映到剑桥大学嘚公式上,f(a)就是第a个巴掌g(x-a)就是第a个巴掌在x时刻的作用程度,乘起来再叠加就ok了大家说是不是这个道理呢?我想这个例子已经非常形象叻你对卷积有了更加具体深刻的了解了吗?转自GSDzone论坛

}

点击文档标签更多精品内容等伱发现~


VIP专享文档是百度文库认证用户/机构上传的专业性文档,文库VIP用户或购买VIP专享文档下载特权礼包的其他会员用户可用VIP专享文档下载特權免费下载VIP专享文档只要带有以下“VIP专享文档”标识的文档便是该类文档。

VIP免费文档是特定的一类共享文档会员用户可以免费随意获取,非会员用户需要消耗下载券/积分获取只要带有以下“VIP免费文档”标识的文档便是该类文档。

VIP专享8折文档是特定的一类付费文档会員用户可以通过设定价的8折获取,非会员用户需要原价获取只要带有以下“VIP专享8折优惠”标识的文档便是该类文档。

付费文档是百度文庫认证用户/机构上传的专业性文档需要文库用户支付人民币获取,具体价格由上传人自由设定只要带有以下“付费文档”标识的文档便是该类文档。

共享文档是百度文库用户免费上传的可与其他用户免费共享的文档具体共享方式由上传人自由设定。只要带有以下“共享文档”标识的文档便是该类文档

还剩2页未读, 继续阅读
}

商业转载请联系作者获得授权非商业转载请注明出处。

不要试图直接从公式上去思考“翻转”的意义回到问题的起源,你就会豁然开朗了

打个比方,往平静的水面裏面扔石头我们把水面的反应看作是一种冲击响应。水面在t=0时刻石头丢进去的时候会激起高度为h(0)的波纹但水面不会立马归于平静,随著时间的流逝波纹幅度会越来越小,在t=1时刻幅度衰减为h(1), 在t=2时刻,幅度衰减为h(2)……直到一段时间后水面重复归于平静。

从时间轴上来看我们只在t=0时刻丢了一块石头,其它时刻并没有做任何事但在t=1,2….时刻,水面是不平静的这是因为过去(t=0时刻)的作用一直持续到了現在。

如果我们在t=1时刻也丢入一块石子呢此时t=0时刻的影响还没有消失(水面还没有恢复平静)新的石子又丢进来了,那么现在激起的波浪有多高呢答案是当前激起的波浪与t=0时刻残余的影响的叠加。那么t=0时刻对t=1时刻的残余影响有多大呢

为了便于说明,接下来我们作一下兩个假设:

1. 水面对于“单位石块”的响应是固定的

2. 丢一个两倍于的“单位石块”的石块激起的波纹高度是丢一个石块的两倍(即系统滿足线性叠加原理)

现在我们来计算每一时刻的波浪有多高:

这就是离散卷积的公式了

理解了上面的问题下面我们来看看“翻转”是怎麼回事:

当我们每次要丢石子时,站在当前的时间点系统的对我们的回应都是h(0),时间轴之后的(h(1),h(2).....)都是对未来的影响。而整体的回应要加仩过去对于现在的残余影响

现在我们来观察t=4这个时刻。

站在t=0时刻看他对于未来(t=4)时刻(从现在往后4秒)的影响可见是x(0)*h(4)

站在t=1时刻看他对于未来(t=4)时刻的影响(从现在往后3秒),可见是x(1)*h(3)

站在t=2时刻看他对于未来(t=4)时刻的影响(从现在往后2秒)可见是x(2)*h(2)

站在t=3时刻看他对于未来(t=4)时刻嘚影响(从现在往后1秒),可见是x(3)*h(1)

所以所谓的翻转只是因为你站立的现在是过去的未来而因为h(t)始终不变,故h(1)其实是前一秒的h(1)而前一秒的h(1)就昰现在,所以从当前x(4)的角度往左看你看到的是过去的作用。h(t)未翻转前当从h(0)往右看,你看到的是现在对于未来的影响当翻转h(t)之后,从h(0)往左看你依次看到的越来越远的过去对现在的影响,而这个影响与从x=4向左看的作用影响相对应(都是越来越远的过去),作用与作用嘚响应就对应起来了这一切的本质,是因为你站立的时间观察点和方向在变

好像有点绕,其实@林麦讲的蛮清楚的了借用了他的图,題主自己体会一下

发布了35 篇原创文章 · 获赞 9 · 访问量 10万+

}

我要回帖

更多关于 脉冲信号脉冲宽度对卷积结果 的文章

更多推荐

版权声明:文章内容来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请点击这里与我们联系,我们将及时删除。

点击添加站长微信