一維卷積運(yùn)算 卷積公式適用范圍?
卷積公式適用范圍?卷積在工程和數(shù)學(xué)中有許多應(yīng)用:1。在統(tǒng)計(jì)學(xué)中,加權(quán)移動(dòng)平均是一種卷積。2. 在概率論中,兩個(gè)統(tǒng)計(jì)自變量X和Y之和的概率密度函數(shù)是X和Y的概率密度函數(shù)的卷積。在聲學(xué)中,回聲可以用源聲的
卷積公式適用范圍?
卷積在工程和數(shù)學(xué)中有許多應(yīng)用:1。在統(tǒng)計(jì)學(xué)中,加權(quán)移動(dòng)平均是一種卷積。
2. 在概率論中,兩個(gè)統(tǒng)計(jì)自變量X和Y之和的概率密度函數(shù)是X和Y的概率密度函數(shù)的卷積。在聲學(xué)中,回聲可以用源聲的卷積和反映各種反射效應(yīng)的函數(shù)來(lái)表示。
4. 在電子工程和信號(hào)處理中,任何線性系統(tǒng)的輸出都可以通過(guò)將輸入信號(hào)與系統(tǒng)函數(shù)(系統(tǒng)的脈沖響應(yīng))進(jìn)行卷積得到。
5. 在物理學(xué)中,卷積存在于任何線性系統(tǒng)中(符合疊加原理)。
在提到卷積之前,重要的是要提到卷積的背景。卷積發(fā)生在信號(hào)和線性系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,不發(fā)生在背景中。除了所謂的數(shù)學(xué)意義和折疊的積分(或和,離散大小)之外,把卷積從背景中分開討論是沒(méi)有意義的。
信號(hào)與線性系統(tǒng),討論信號(hào)通過(guò)線性系統(tǒng)(即輸入與輸出之間的數(shù)學(xué)關(guān)系,以及所謂通過(guò)系統(tǒng))后的變化。
所謂線性系統(tǒng)的含義是,所謂系統(tǒng)產(chǎn)生的輸出信號(hào)和輸入信號(hào)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系是線性計(jì)算關(guān)系。
因此,實(shí)際上有必要根據(jù)我們需要處理的信號(hào)形式來(lái)設(shè)計(jì)所謂的系統(tǒng)傳遞函數(shù),因此系統(tǒng)的傳遞函數(shù)和輸入信號(hào)就是所謂的數(shù)學(xué)形式的卷積關(guān)系。
卷積關(guān)系的一個(gè)重要例子是信號(hào)與線性系統(tǒng)或數(shù)字信號(hào)處理中的卷積定理。
利用這個(gè)定理,時(shí)域或空域的卷積運(yùn)算可以等價(jià)于頻域的乘法運(yùn)算。因此,采用快速算法可以實(shí)現(xiàn)有效的計(jì)算,節(jié)省計(jì)算成本。