数字信号处理5

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好长时间没有更新了,一是这段时间事情比较多,另外一个,我觉得抄书其实意义不大,不如先看书,一个章节看完之后,再写,那样子的话,会效果更好一些,所以我就花了一段时间去把离散时间信号与系统这一章节看完,也有很多的问题,也还没有解决,希望能够在这几天写这一章的笔记的过程中有一定的启发和想法。

首先,我们要想的,什么是离散时间信号,之前看到的,其实是说,离散时间信号他的时间样本并不是连续的,举个例子,有个信号X(n),n的取值范围是[0,1]且n在这个区间上连续,那x(n)就是一个连续信号,但如果说,n只能在这个区间上区有限个点,最简单的,n只能取0和1这两个值,那么x(n)就不是连续的了。

那么,我们先来看一些比较常见的离散时间信号:

1、单位采样序列(单位冲激):

2、单位阶跃信号:

3、单位斜坡信号:

4、指数信号:

然后,我就把这四个常见的型号来绘图一下:

1、单位冲激:

数字信号处理5

 2、单位阶跃:

数字信号处理5

 3、单位斜坡信号:

数字信号处理5

 4、指数信号(这里我假设a=2):

数字信号处理5

 二、离散时间信号的分类:

这就很简单的一笔带过吧,离散时间信号可以有这么几种分类方法:

1、能量信号和功率信号

2、对称和反对称信号(就简单的理解成偶函数和奇函数)

3、周期信号和非周期信号,

这里就主要讲一下第一个:

能量信号就是说,如果我们输入一个信号,并且定义他的能量为:,如果说,E是有限的,那这个信号就是能量信号,但是很多有着无限能量的信号只有有限平均功率,对于一个平均功率P有限(不等于0)的信号,我们就称之为功率信号。

和第一章的一样,我们的到了一个信号,首先要做的就是对其进行简单处理,那么这么处理呢?

有两个很简单的处理变换方法:

1、自变量变换:

这个很简单,你原先的自变量是n,你可以给换成n-k,这就相当于啥呢,emm,哦,平移,左加右减,但是这里就不这么说了,如果说k>0那么就是说将这个信号延迟了K个单位,k<0同理,那就超前了k个单位,这里我们使用一个例子:和:

数字信号处理5

 大家就可以看到,在提前或者延迟3个单位的情况下,信号图像和原始信号图像之间的不同。

我们注意到一个很重要的一点,对信号的反转和延迟(超前)是不可以交换的,还是以正弦信号 为例子:

数字信号处理5

 这其实是很简单的一个逻辑推理,我们用T运算符表示延迟信号,用F运算符来表示反转:

那么,

数字信号处理5

其实这里我一直搞不太懂他的运算顺序,因为我老觉得应该是这样子的:

 数字信号处理5

查资料也好,找人问也罢,也没有一个人能回答道点子上,但是,还是有收获的,就是我们可以发现,反转前后进行延迟或者提前,他的移动方向就不一样了。

2、这种方法就很简单了:信号序列的加、乘、缩放等。

就是:假设,现在我们收到了一个信号序列:,我们能通过对这个信号序列中的每个值进行加、乘、缩放等,这都不会改变这个信号序列中的很多属性,比如他的周期等,都不会有所改变,简单的理解,就是你对一个信号的振幅进行了调整,他的其他性质不变,还是以老朋友正弦信号为例:

数字信号处理5

 发现了没,他们就只有振幅发生了变化,周期这些都没有变化。

同时呢,你也可以对两个或者两个以上的信号序列进行操作。

好了,离散时间信号的这一部分概念就介绍完了,东西不多,也不难记,直到就好,我们主要还是看系统,因为你得到的信号还不能说是信号,简单的立即他就只是一段序列,我们怎么样才能让他称为充满信息的信号?这就要到我们今天的第二个主角了,也是这一章的重中之重:系统。

简单的来说,系统到底是什么嘞?我就直接说我的理解了,系统就最简单的理解成一个可以对一段序列进行操作的函数就行,当然,它可以是硬件(电子器件),也可以是软件(算法),这样说应该大致清楚吧,一般的,数字信号处理里面,用符号来表示系统对输入的的转换或者运算,那么运算后结果是什么呢?y(n),这就是结果,我们可以用这样的图形化方式来表示:

数字信号处理5

 嗯,个人觉得清楚明白,

其实,当我第一次看到系统的准确内部结构是未知的或者被忽略的,我第一想法,好家伙,这是个黑盒啊,我第一感觉,不对,怎么会是个黑盒呢,要是黑盒的话,那不知道系统的内在结构怎么计算或者编程?结果,我多虑了,因为我们要用到的是系统的输出,和系统没有半毛钱关系,如果你不是专门搞系统的,谁管你里面是啥。

在这里,我们要介绍一个词:弛豫:

emm,其实这个书上没有明确的说明弛豫是啥,所以我当时还查了查百度,百度的解释是:弛豫是物理学用语,指的是在某一个渐变物理过程中,从某一个状态逐渐地恢复到平衡态的过程。

起始弛豫:如果说,累加器在之前没有激励,那么我们的初始条件里,,这种情况之下,我们就可以说我们的系统是起始弛豫的,输出序列只能依赖于时的输出序列。

一般在习惯上,会假设每个系统在时都是弛豫的,这种情况下,如果输入x(n)作用于,那么我们对应的输出是由给定的输入单独唯一确定的,就是有了对应。

时间不早了,再把系统的几个常用的图形表示写完我就回宿舍了:

1、加法器:

数字信号处理5

2、常数乘法器:

数字信号处理5

 

 

3、信号乘法器:、

数字信号处理5

4、、单位延迟元件:

数字信号处理5

5、单位超前元件(注意,这个只能在非实时情况下使用,实时情况下是不可能实现的,怎么,我还没受到下一刻的信号,我证明知道下一刻是什么):

数字信号处理5

 

 好了,今天就到这里,下班!文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-455260.html

到了这里,关于数字信号处理5的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

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