卷積物理意義
簡單的說,線性卷積表示一個信號通過一個系統的輸出,這個信號可以是無限長的,也可以是有限長的,可以的離散的也可以是連續的。
周期卷積和循環卷積都是針對離散信號而言的,周期卷積是無限長周期離散信號通過一個離散系統後的輸出,循環卷積(也叫圓周卷積)是一個有限長序列通過一個數字系統後的輸出序列,在計算這個序列之前,必須先定義卷積運算的點數,不然這個運算就無法確定,點數確定後就可以按照線性卷積的計算一樣進行,不同的是結果的處理,例如,序列1 1 1 1和序列1 1 1的線性卷積結果是序列1 2 3 3 2 1,而這兩序列的4點循環卷積結果是 3 3 3 3 ,5點循環卷積結果是 2 2 3 3 2.
2. 卷積和、卷積積分的物理意義是什麼
對於初學者,我推薦用復利的例子來理解卷積可能更直觀一些:
小明存入100元錢,年利率是5%,按復利計算(即將每一年所獲利息加入本金,以計算下一年的利息),那麼在五年之後他能拿到的錢數是,如下表所示:
相信通過上面這個例子,大家應該能夠很清晰地記住卷積公式了。下面我們再展開說兩句:
如果我們將小明的存款函數視為一個信號發生(也就是激勵)的過程,而將復利函數視為一個系統對信號的響應函數(也就是響應),那麼二者的卷積就可以看做是在時刻對系統進行觀察,得到的觀察結果(也就是輸出)將是過去產生的所有信號經過系統的「處理/響應」後得到的結果的疊加,這也就是卷積的物理意義了。
3. 卷積的物理意義
卷積這個東東是「信號與系統」中論述系統對輸入信號的響應而提出的。因為是對模擬信號論述的,所以常常帶有繁瑣的算術推導,很簡單的問題的本質常常就被一大堆公式淹沒了,那麼卷積究竟物理意義怎麼樣呢?
卷積表示為
y(n) = x(n)*h(n)
使用離散數列來理解卷積會更形象一點,我們把y(n)的序列表示成
y(0),y(1),y(2) and so on;
這是系統響應出來的信號。
同理,x(n)的對應時刻的序列為x(0),x(1),x(2)...and so on;
其實我們如果沒有學過信號與系統,就常識來講,系統的響應不僅與當前時刻系統的輸入有關,也跟之前若干時刻的輸入有關,因為我們可以理解為這是之前時刻的輸入信號經過一種過程(這種過程可以是遞減,削弱,或其他)對現在時刻系統輸出的影響,那麼顯然,我們計算系統輸出時就必須考慮現在時刻的信號輸入的響應以及之前若干時刻信號輸入的響應之「殘留」影響的一個疊加效果。
假設0時刻系統響應為y(0),若其在1時刻時,此種響應未改變,則1時刻的響應就變成了y(0)+y(1),叫序列的累加和(與序列的和不一樣)。但常常系統中不是這樣的,因為0時刻的響應不太可能在1時刻仍舊未變化,那麼怎麼表述這種變化呢,就通過h(t)這個響應函數與x(0)相乘來表述,表述為x(m)×h(m-n),具體表達式不用多管,只要記著有大概這種關系,引入這個函數就能夠表述y(0)在1時刻究竟削弱了多少,然後削弱後的值才是y(0)在1時刻的真實值,再通過累加和運算,才得到真實的系統響應。
再拓展點,某時刻的系統響應往往不一定是由當前時刻t和前一時刻t-1這兩個響應決定的,也可能是再加上t-2時刻,t-3時刻,t-4時刻,等等,那麼怎麼約束這個范圍呢,就是通過對h(n)這個函數在表達式中變化後的h(m-n)中的m的范圍來約束的。即說白了,就是當前時刻的系統響應與多少個之前時刻的響應的「殘留影響」有關。
當考慮這些因素後,就可以描述成一個系統響應了,而這些因素通過一個表達式(卷積)即描述出來不得不說是數學的巧妙和迷人之處了。
4. 推導LTI連續時間系統卷積積分簡述其物理意義
樓主可以參考這個幻燈片:http://wenku..com/view/caa058d233d4b14e8524682d.html
5. 卷積運算的實際意義是什麼
信號處理是將一個信號空間映射到另外一個信號空間,通常就是時域到頻域,(還有z域,s域),信號的能量就是函數的范數(信號與函數等同的概念),大家都知道有個Paserval定理就是說映射前後范數不變,在數學中就叫保范映射,實際上信號處理中的變換基本都是保范映射,只要Paserval定理成立就是保范映射(就是能量不變的映射)。
前面說的意思就是信號處理的任務就是尋找和信號集合對應的一個集合,然後在另外一個集合中分析信號,Fourier變換就是一種,它建立了時域中每個信號函數與頻域中的每個頻譜函數的一一對應關系,這是元素之間的對應,那麼運算之間的對應呢,在時域的加法對應頻域中的加法,這就是FT線性性的體現,那麼時域的乘法對應什麼呢,最後得到的那個表達式我們就把它叫卷積,就是對應的頻域的卷積。
大家有何高見,都請發表一下
6. 在信號處理中,經常會用到卷積,請問卷積的幾何意義是什麼卷積為什麼用途如此廣泛,請詳細介紹,謝謝
卷積法的原理是根據線性定常電路的性質(齊次性、疊加性、時不變性、積分性等),藉助電路的單位沖激響應h(t),求解系統響應的工具,
系統的激勵一般都可以表示為沖擊函數和激勵的函數的卷積,而卷積為高等數學中的積分概念。建議你去看看定積分的內容。特別注意的是:概念中沖擊函數的幅度是由每個矩形微元的面積決定的。
中的說來卷積就是用沖擊函數表示激勵函數,然後根據沖擊響應求解系統的零狀態響應。
7. 卷積的物理意義
其實卷積積分應用廣泛用在信號裡面,一個是頻域一個是時域
8. 褶積的物理意義是什麼
時域褶積對應著頻域乘積,所以其實褶積就是個濾波過程,褶積因子相當於濾波器。