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数字信号处理 基础知识 对比回顾
1.非周期序列
非周期序列傅里叶变换FT:
非周期序列傅里叶逆变换IFT:
连续时间信号的傅里叶变换FT:
=
连续时间信号的傅里叶逆变换IFT:
(t) =
2.非周期序列傅里叶变换FT性质:
(1).周期性
(2).线性
FT[a*x(n)+b*y(n)] = a*+b*
(3).时移与频移
FT[x(n - a)] = FT[x(n)]* = *
FT[] =
(4).对称性
x(n) = 共轭对称序列
共轭对称序列的实部是偶函数,虚部是奇函数
eg:
x(n) = = = cos(wn) + j sin(wn)
x(n) = 共轭反对称序列
共轭反对称序列的实部是奇函数,虚部是偶函数。
= +
FT变换的实部为共轭对称;
FT变换的虚部为反共轭对称;
如果为实数,所以,FT变换共轭对称,实部为偶函数,虚部为奇函数。
(5).时域卷积定理
(6).频域卷积定理
(7).帕斯维尔定理
3.周期序列
周期序列的离散傅里叶级数DFS
离散傅里叶变换DFT:
离散傅里叶逆变换IDFT:
x(n) = IDFT[X(k)] =
(1)FT与DFS之间关系如下:
=
=
(2)连续时间的傅里叶级数与连续时间傅里叶变换之间的关系:
=
(3)离散信号的傅里叶变换与模拟信号的傅里叶变换关系:
x(n) = (nT), w =T,
=
eg: x(t) = ,则 x(n) = ,则
(4)DFT与Z变换之间关系:
X(k) = X(z)|z=, 0<=k<=N-1
(5)DFT与DFS之间关系:X(k)等于
4.时域采样和频域采样
时域采样,对采样率有要求限制,奈奎斯特定理。
频域采样,如果序列x(n)的长度为M,则频域采样点数N>=M,X(k)才有可能恢复x(n),否则产生时域混叠。
= ;
5.截断效应、谱间干扰、相位相干
截断后,使原来的谱线向附近频率区域展宽泄露,谱分辨率变低,模糊。称为频谱泄露。
主谱线两边形成很多旁瓣,引起不同频率分量间的干扰,影响频谱分辨率,称为谱间干扰。
相位相干:振动频率相同、相差恒定的叫做相干性。
6.IIR数字滤波器和FIR数字滤波器
经典数字滤波器可以分为IIR数字滤波器和FIR数字滤波器。
FIR数字滤波器的实现
(1)FIR滤波器的设计比较简单,设计一个数字滤波器去逼近一个理想滤波器,理想有限带宽滤波器的时域是无限序列,通常用窗函数法去截取。
(2)非递归的,阶数一般比同性能的IIR滤波器要高5~10倍,延时大些,它只与过去和现在的样本点输入有关,稳定性好,脉冲响应为有限序列。
(3)严格的线性相位,不同频率分量的信号通过时,它们的时间差不变。
IIR数字滤波器的实现
(1)可以借助成熟的模拟滤波器,将模拟滤波器的公式转换成数字滤波器的公式。
(2)它是递归的,它不仅与过去和现在的样本点输入有关,还与过去的输出点有关,不稳定, 脉冲响应为无限序列。
(3) 非严格线性相位,用于相位信息不敏感的音频信号上。