關於卷積的一個實例
對於卷積的計算需要把握住兩個方向點,第一個是在n點處的累積範圍 , 第二個是用來做累積的變量的範圍。用下面的實例來說明:
例子1 :
求兩個信號的卷積?
解 :
xn和hn的圖像分別如下所示 :
這裏需要分情況考慮他們各自的卷積過程分別是在 0<=n<=4 ; 5<=n<=6 ; 7<=n<=10 ; n為其他值的情況,這麽分別考慮的原因是他們在這幾個範圍內的累加變量不一樣:
(1)、當 0<=n<=4 ; 對應於每一個n , 在k軸上的累加方位也是跟隨者n的值增加而增加的,所以:
這個表達式表示了在對應n的情況下每一次的值,然後在上式對k的範圍做累積得:
(2)、當 5<=n<=6時,也即x[n]和h[n]在xn的有效範圍之內都是相交的,所以對於k的累積範圍就是 0 <= k <=4
(3)、當 7<=n<=10時,他們之間的有效相交範圍為 n-6 <= k <= 4;
為了方便計算 , 令 r = k - n +6;則上式可以寫成
其他的n值y[n] = 0;
例子2: 關於連續信號的卷積計算,同樣需要確定他的積分範圍以及響應的數據
x(t) = 1 ; 0 < t < T
h(t) = t ; 0 < t < 2T
求解兩個信號的卷積?
同樣這個卷積也是要分段來求得,應為對於不同的段,他們的積分變量的上下限是不一樣的,該個主要分成為4段分別為:
0 < k < T ; T < k < 2T ; 2T < k < 2T;
他的輸入和響應圖像如下所示 :
(1)、當 0 < k < T 時,x(k)與h[k]之間重疊的部分是根據t的變化而變化的,也就是說 0 < k < t;
(2)、當 T < k < 2T時,x(k)與h[k]之間重疊的部分是固定的0 - T,也就是說 0 < k < T;
(2)、當 2T < k < 3T時,x(k)與h[k]之間重疊的部分也是根據t的變化而發生變化的,也就是說 t-2T < k < T;
總結 :
對於這一類的卷積和還是卷積積分,最主要的就是要先搞清楚他在任意n和t值上的卷積的積分上下限以及求和的範圍,有了這個範圍,在對相應的範圍做累積和和積分就可以了。
關於卷積的一個實例