卷積

卷積是f(τ)與逆函數g(t-τ)的相關函數。

卷積運算符是星號*

連續卷積

f(t)和g(t)的捲積等於f(τ)乘以f(t-τ)的積分:

f(t)* g(t)= \ int _ {-\ infty} ^ {\ infty} f(\ tau)g(t- \ tau)d \ tau

離散卷積

2個離散函數的捲積定義為:

f(n)* g(n)= \ sum_ {k =-\ infty} ^ {\ infty} f(k)\:g(nk)

二維離散卷積

二維離散卷積通常用於圖像處理。

f(n,m)* g(n,m)= \ sum_ {j =-\ infty} ^ {\ infty} \ sum_ {k =-\ infty} ^ {\ infty} f(j,k)\: g(nj,mk)

卷積的濾波器實現

我們可以通過與脈衝響應h(n)卷積來過濾離散輸入信號x(n),以獲得輸出信號y(n)。

yn)= xn)* hn

卷積定理

2個函數的乘積的傅立葉變換等於每個函數的傅立葉變換的捲積:

ℱ{ ˚F  ⋅} =ℱ{ ˚F } *ℱ{}

2個函數的捲積的傅立葉變換等於每個函數的傅立葉變換的乘積:

ℱ{ f  * g } =ℱ{ f }⋅ℱ{ g }

 
連續傅立葉變換的捲積定理

ℱ{ ˚F)⋅)} = {ℱ ˚F)} * {ℱ)} = ˚Fω)* g ^ω

ℱ{ ˚F)*)} = {ℱ ˚F)}⋅ℱ{)} = ˚Fω)⋅ ģω

離散傅里葉變換的捲積定理

ℱ{ ˚FÑ)⋅Ñ)} = {ℱ ˚FÑ)} * {ℱÑ)} = ˚Fķ)* g ^ķ

ℱ{ ˚FÑ)*Ñ)} = {ℱ ˚FÑ)}⋅ℱ{Ñ)} = ˚Fķ)⋅ ģķ

拉普拉斯變換的捲積定理

ℒ{ ˚F)*)} = {ℒ ˚F)}⋅ℒ{)} = ˚F小號)⋅ ģ小號

 


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