matlab两离散序列卷积 如何利用matlab实现两个有限长序列的卷积

如何利用matlab实现两个有限长序列的卷积――简介

卷积运算可以说是一种有别于其他运算的新型运算,在信号处理工作中,它是一种常用的工具。随着信号与系统理论研究的深入以及计算机技术的发展,卷积运算被广泛地运用到诸多新处理领域中,如:现代地震勘测,超声诊断,光学诊断,光学成像,系统辨识及其他。

信号的卷积是针对时域信号处理的一种分析方法,它一般用于求取信号通过某系统后的响应。在信号与系统中,我们通常求取某系统的单位冲激响应,所求得的h(k)可作为系统的时域表征。任意系统的系统响应可用卷积的方法求得:y(k)=x(k)*h(k)

本片经验我们就来说说如何利用matlab来实现两个有限长序列的卷积。

如何利用matlab实现两个有限长序列的卷积――工具/原料

配置不错的电脑

正常工作的matlab软件

如何利用matlab实现两个有限长序列的卷积――原理方法

如何利用matlab实现两个有限长序列的卷积 1、

基本数学原理

我们假设有两个长度有限的任意序列A(n)和B(n),其中A(n)和B(n)的具体数学表达式可以看下图一。那么这两个有限长序列的卷积就应该为C(n)=A(n)*B(n),其具体表达式请参看一下图二。


如何利用matlab实现两个有限长序列的卷积 2、

相关函数指令

Matlab中的conv和deconv指令不仅可以用于多项式的乘除运算,还可以用于两个有限长序列的卷积和解积运算。

Matlab提供的函数conv,语法格式:w=conv(u,v),其中u和v分别是有限长度序列向量,w是u和v的卷积结果序列向量。如果向量u和v的长度分别为N和M,则向量w的长度为N+M-1.如果向量u和v是两个多项式的系数,则w就是这两个多项式乘积的系数。下面我们看一下deconv指令。功能:求向量反褶积和进行多项式除法运算。语法格式:[q,r]=deconv(v,u) ,参数q和r分别返回多项式v除以多项式u的商多项式和余多项式。具体实例请看下一步。


如何利用matlab实现两个有限长序列的卷积 3、

conv和deconv指令实例

具体实例请看下图,这里我们求多项式(x2+2x+1)与多项式(2x2+x+3)的积,再求积与(x2+2x+1)的商。需要注意的是向量c代表多项式(2x4+5x3+7x2+7x+3)。

如何利用matlab实现两个有限长序列的卷积_卷积运算

如何利用matlab实现两个有限长序列的卷积――两个有限长序列的卷积实例

如何利用matlab实现两个有限长序列的卷积 1、

具体序列的数学形式

在这一步我们将具体的有限长时间序列按数学方式显示,具体请看下图。


如何利用matlab实现两个有限长序列的卷积 2、

解法一:循环求合法求卷积

在本例中我们将按照原理方法第一步中图二的方式进行卷积计算,即循环求合法求卷积。具体的代码及结果请看下图。图一是是生成有限长度时间序列,图二是根据原理方法第一步中图二的方式即循环求合法求卷积的具体代码,图三是是图二的计算结果。

如何利用matlab实现两个有限长序列的卷积_卷积运算


如何利用matlab实现两个有限长序列的卷积 3、

解法二:0起点序列法

下面就说一下第二种方法,即“0起点序列法”,所采用的指令就是我们在原理方法中介绍的conv函数指令。具体代码看下图。


如何利用matlab实现两个有限长序列的卷积 4、

解法三:非平凡区间序列法

下面就说一下第二种方法,即“0起点序列法”,所采用的指令就是我们在原理方法中介绍的conv函数指令。具体代码看下图。图一为计算代码,图二为计算结果。

如何利用matlab实现两个有限长序列的卷积_卷积运算


如何利用matlab实现两个有限长序列的卷积 5、

绘图比较

这一步我们将解法二和解法三的计算结果绘制在一张图片中进行比较,其中第一幅是“0起点法”的计算结果图,第二幅是“非平凡区间法”的计算结果图。其中画图代码为:

subplot(2,1,1),stem(kc,c),text(20,6,'0 起点法') %画解法二的结果

CC=[zeros(1,KC(1)),C]; %补零是为了两子图一致

subplot(2,1,2),stem(kc,CC),text(18,6,'非平凡区间法') %画解法三的结果

xlabel('n')


如何利用matlab实现两个有限长序列的卷积 6、

小结

有以上可以得出如下结论:

1、“解法三”最简洁、通用;

2、“解法二”使用于序列起点时刻N1或(和)M1小于0的情况,比较困难;

matlab两离散序列卷积 如何利用matlab实现两个有限长序列的卷积

3、“解法一”最繁琐,效率低下。

  

爱华网本文地址 » http://www.aihuau.com/a/8104280103/229403.html

更多阅读

卷积转 卷积神经网络

卷积这个东东是“信号与系统”中论述系统对输入信号的响应而提出的。因为是对模拟信号论述的,所以常常带有繁琐的算术推倒,很简单的问题的本质常常就被一大堆公式淹没了,那么卷积究竟物理意义怎么样呢?卷积表示为y(n) = x(n)*h(n)使用

转载 图像处理卷积 作者太棒了 图像卷积

原文地址:图像处理(卷积)作者太棒了作者:卓越李子图像处理-线性滤波-1 基础(相关算子、卷积算子、边缘效应)这里讨论利用输入图像中像素的小邻域来产生输出图像的方法,在信号处理中这种方法称为滤波(filtering)。其中,最常用的是线性滤波:输出像

如何利用碎片时间学习

如何利用碎片时间学习(整理:重庆大学金镝)jajazhai: 首先,一定要养成规律的生活习惯,每天能够定时下班,按时吃饭,吃饭后休息一会就能开始读书是最好的了。平日里聚会应酬也可以有,但一定要少,一周不要超过两次吧。如果是天天加班的工作就放弃

卷积的物理意义 卷积定理的意义

卷积在泛函分析中,卷积(卷积)、旋积或摺积(英语:Convolution)是通过两个函数f 和g 生成第三个函数的一种数学算子,表徵函数f 与经过翻转和平移与g 的重叠部分的累积。如果将参加卷积的一个函数看作区间的指示函数,卷积还可以被看作是“

卷积和内积 感受野 cnn

信号处理中的一个重要运算是卷积.初学卷积的时候,往往是在连续的情形,两个函数f(x),g(x)的卷积,是∫f(u)g(x-u)du当然,证明卷积的一些性质并不困难,比如交换,结合等等,但是对于卷积运算的来处,初学者就不甚了了。其实,从离散的情形看卷积,

声明:《matlab两离散序列卷积 如何利用matlab实现两个有限长序列的卷积》为网友吐司男分享!如侵犯到您的合法权益请联系我们删除