我是靠谱客的博主 呆萌早晨,最近开发中收集的这篇文章主要介绍【数字信号处理】第2章 离散时间信号与系统——离散时间信号1. 序列的定义2. 基本序列3. 序列的运算,觉得挺不错的,现在分享给大家,希望可以做个参考。
概述
文章目录
- 1. 序列的定义
- 2. 基本序列
- 3. 序列的运算
1. 序列的定义
- 序列 x = { x [ n ] } , − ∞ < n < ∞ x={x[n]},-infin < n<infin x={x[n]},−∞<n<∞
- 实际的序列往往通过周期采样一个模拟信号来得到的,即 x [ n ] = x a ( n T ) , − ∞ < n < ∞ x[n]=x_a(nT),-infin < n<infin x[n]=xa(nT),−∞<n<∞其中 T T T称为采样周期,其倒数就是采样频率
2. 基本序列
- 单位样本序列
δ
[
n
]
delta[n]
δ[n](也称为单位脉冲序列)
- 定义: δ [ n ] = { 0 , n ≠ 0 1 , n = 0 delta[n]=begin{cases}0,nne 0\1,n=0end{cases} δ[n]={0,n=01,n=0
- 任何序列均可表示为 x [ n ] = ∑ k = − ∞ ∞ x [ k ] δ [ n − k ] x[n]=sum_{k=-infin}^{infin}x[k]delta[n-k] x[n]=k=−∞∑∞x[k]δ[n−k]
- 单位阶跃序列
u
[
n
]
u[n]
u[n]
- 定义: u [ n ] = { 1 , n ≥ 0 0 , n < 0 u[n]=begin{cases}1,nge 0\0,n<0end{cases} u[n]={1,n≥00,n<0
- 单位阶跃序列与单位样本序列的关系是
u [ n ] = ∑ k = − ∞ n δ [ k ] = ∑ k = 0 ∞ δ [ n − k ] δ [ n ] = u [ n ] − u [ n − 1 ] begin{aligned} u[n]&=sum_{k=-infin}^{n}delta[k]=sum_{k=0}^{infin}delta[n-k]\ delta[n]&=u[n]-u[n-1] end{aligned} u[n]δ[n]=k=−∞∑nδ[k]=k=0∑∞δ[n−k]=u[n]−u[n−1]
- 指数序列
- 定义: x [ n ] = A α n x[n]=Aalpha^n x[n]=Aαn
- 讨论:
- 当 ∣ α ∣ < 1 , A > 0 |alpha|<1, A>0 ∣α∣<1,A>0时,幅值随 n n n的增加而减小
- 当 ∣ α ∣ > 1 , A > 0 |alpha|>1, A>0 ∣α∣>1,A>0时,幅值随 n n n的增加而增长
- 正弦序列
- 定义: x [ n ] = A c o s ( ω 0 n + ϕ ) x[n]=Acos(omega_0 n+phi) x[n]=Acos(ω0n+ϕ)
- 复指数序列
- 定义: x [ n ] = ∣ A ∣ e j ( ω 0 n + ϕ ) x[n]=|A|e^{j(omega_0n+phi)} x[n]=∣A∣ej(ω0n+ϕ)
- 对周期性的讨论
x [ n + N ] = ∣ A ∣ e j ( ω 0 n + ω 0 N + ϕ ) x[n+N]=|A|e^{j(omega_0n+omega_0N+phi)} x[n+N]=∣A∣ej(ω0n+ω0N+ϕ)
ω 0 N = 2 k π , k ∈ Z ⇒ N = 2 π ω 0 k omega_0N=2kpi,kin ZrArr N=dfrac{2pi}{omega_0}k ω0N=2kπ,k∈Z⇒N=ω02πk- 若 2 π ω 0 dfrac{2pi}{omega_0} ω02π为整数时,周期 N = 2 π ω 0 N=dfrac{2pi}{omega_0} N=ω02π
- 若 2 π ω 0 = P Q dfrac{2pi}{omega_0}=dfrac{P}{Q} ω02π=QP,即为有理数时,周期 N = P N=P N=P
- 若 2 π ω 0 dfrac{2pi}{omega_0} ω02π为无理数时,无周期
3. 序列的运算
- 序列的加法
x [ n ] = x 1 [ n ] + x 2 [ n ] x[n]=x_1[n]+x_2[n] x[n]=x1[n]+x2[n] - 序列的乘法
x [ n ] = x 1 [ n ] ⋅ x 2 [ n ] x[n]=x_1[n]·x_2[n] x[n]=x1[n]⋅x2[n] - 序列的移位
y [ n ] = x [ n − n 0 ] y[n]=x[n-n_0] y[n]=x[n−n0]- 当 n 0 > 0 n_0>0 n0>0时,序列右移,延迟
- 当 n 0 < 0 n_0<0 n0<0时,序列左移,超前
- 序列的翻转
y [ n ] = x [ − n ] y[n]=x[-n] y[n]=x[−n]
x [ − n ] x[-n] x[−n]是以纵轴为对称轴将序列 x [ n ] x[n] x[n]加以翻转 - 尺度变换
y [ n ] = x [ m n ] y[n]=x[mn] y[n]=x[mn]- 当 m > 1 m>1 m>1时,序列每隔 m m m点抽取一点,相当于时间轴压缩了 m m m倍
- 当 m < 1 m<1 m<1时,序列相邻抽样点间补 ( m − 1 ) (m-1) (m−1)个零值点,表示零值插值
- 累加
y [ n ] = ∑ k = − ∞ n x [ k ] y[n]=sum_{k=-infin}^{n}x[k] y[n]=k=−∞∑nx[k] - 差分
前向差分 Δ x [ n ] = x [ n + 1 ] − x [ n ] Delta x[n]=x[n+1]-x[n] Δx[n]=x[n+1]−x[n]
后向差分 ∇ x [ n ] = x [ n ] − x [ n − 1 ] nabla x[n]=x[n]-x[n-1] ∇x[n]=x[n]−x[n−1] - 卷积和
y [ n ] = x [ n ] ∗ h [ n ] = ∑ m = − ∞ ∞ x [ m ] h [ n − m ] y[n]=x[n]*h[n]=sum_{m=-infin}^{infin}x[m]h[n-m] y[n]=x[n]∗h[n]=m=−∞∑∞x[m]h[n−m]
等效为翻褶、移位、相乘和相加四个步骤
最后
以上就是呆萌早晨为你收集整理的【数字信号处理】第2章 离散时间信号与系统——离散时间信号1. 序列的定义2. 基本序列3. 序列的运算的全部内容,希望文章能够帮你解决【数字信号处理】第2章 离散时间信号与系统——离散时间信号1. 序列的定义2. 基本序列3. 序列的运算所遇到的程序开发问题。
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