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關於卷積的一個實例

重疊 mage image 響應 .com 9.png 技術 求解 第一個

對於卷積的計算需要把握住兩個方向點,第一個是在n點處的累積範圍 , 第二個是用來做累積的變量的範圍。用下面的實例來說明:

例子1 :

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 求兩個信號的卷積?

解 :

 xn和hn的圖像分別如下所示 :

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  這裏需要分情況考慮他們各自的卷積過程分別是在 0<=n<=4 ; 5<=n<=6 ; 7<=n<=10 ; n為其他值的情況,這麽分別考慮的原因是他們在這幾個範圍內的累加變量不一樣:

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(1)、當 0<=n<=4 ; 對應於每一個n , 在k軸上的累加方位也是跟隨者n的值增加而增加的,所以:

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   這個表達式表示了在對應n的情況下每一次的值,然後在上式對k的範圍做累積得:

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(2)、當 5<=n<=6時,也即x[n]和h[n]在xn的有效範圍之內都是相交的,所以對於k的累積範圍就是 0 <= k <=4

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(3)、當 7<=n<=10時,他們之間的有效相交範圍為 n-6 <= k <= 4;

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    為了方便計算 , 令 r = k - n +6;則上式可以寫成

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其他的n值y[n] = 0;

例子2: 關於連續信號的卷積計算,同樣需要確定他的積分範圍以及響應的數據

x(t) = 1 ; 0 < t < T

h(t) = t ; 0 < t < 2T

求解兩個信號的卷積?

同樣這個卷積也是要分段來求得,應為對於不同的段,他們的積分變量的上下限是不一樣的,該個主要分成為4段分別為:

0 < k < T ; T < k < 2T ; 2T < k < 2T;

他的輸入和響應圖像如下所示 :

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(1)、當 0 < k < T 時,x(k)與h[k]之間重疊的部分是根據t的變化而變化的,也就是說 0 < k < t;

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(2)、當 T < k < 2T時,x(k)與h[k]之間重疊的部分是固定的0 - T,也就是說 0 < k < T;

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(2)、當 2T < k < 3T時,x(k)與h[k]之間重疊的部分也是根據t的變化而發生變化的,也就是說 t-2T < k < T;

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總結 :

對於這一類的卷積和還是卷積積分,最主要的就是要先搞清楚他在任意n和t值上的卷積的積分上下限以及求和的範圍,有了這個範圍,在對相應的範圍做累積和和積分就可以了。

   

    

    

    

  

 

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