三種常見的卷積概述(線性卷積周期卷積圓周卷積)以及重疊保留法重疊相加法


note 2020-07-26搬運 下面的內容來自我的公眾號:yhm同學
upd 2020-10-18 推薦學習輔助用書 江志紅的《深入淺出數字信號處理》 有別於學院派的教材,這本書講得比較易懂清楚
upd 2020-10-18 數字信號處理系列串講第20篇(數字濾波器之三)——IIR濾波器(1)——IIR濾波器設計方法 我關注的公眾號的一篇推文
upd 2021-01-26 推薦兩本書
MATLAB數字信號處理85個實用案例精講.入門到進階——北航出版社
數字信號處理原理及其MATLAB實現(第3版)——電子工業出版社
你把出版社名字+感興趣的關鍵字(如matlab,信號處理),在書籍網站搜也能找到很多類似的書
譜估計或者現代(高級)信號處理的話,可以看《現代信號處理》安穎、崔東艷著,張賢達的《現代信號處理》

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貼一個各種濾波方法的小結

貼一個各種控制算法的小結 https://www.zhihu.com/question/46468411/answer/101488247
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三種卷積:線性卷積,周期卷積,圓周卷積(即循環卷積,即circular convolution)

線性卷積,記不住就把它想成多項式乘法

周期卷積,就是線性卷積左右周期延拓后再加起來。周期卷積當然是周期的

圓周卷積,就是周期卷積取主值序列

直接放圖片吧

image-20200613001626343

在這里插入圖片描述

然后還有一些tips

  • N點圓周卷積能算線性卷積,當然N要選取的足夠大,\(N\geq a_1+a_2-1\) ,把多出來的\((N-a_1-a_2+1)\)個零點去掉就行了。N選得不夠大,你想得到線性卷積的話就少了部分信息。舉例:

在這里插入圖片描述

  • 見過最多的就是兩個長度為2的次冪(長度\(N=2^v\))的序列(不夠補零)做N點圓周卷積

    這個可以加速,加速方法:兩個序列的DFT相乘,再IDFT回來(DFT和IDFT都可以用fft加速)




循環重疊法和循環相加法:本質都是為了處理\(x(n)\)過長時如何高效地計算\(x(n)\)\(h(n)\)的線性卷積

不要求背證明的話,記一下例子https://wenku.baidu.com/view/3911bd5b647d27284a73510b.html

要點:

以分段5,\(h(n)\)長度為3舉例

重疊保留法,輸出的每一段都是長3和長5的5點圓周卷積,重疊的是最左邊(3-1=2)個,這2個扔掉

重疊相加法,輸出的每一段都是長3和長5的線性卷積

分段一般是有講究的:

每段多長,怎么選

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這4張圖片來自https://wenku.baidu.com/view/3911bd5b647d27284a73510b.html


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