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訊號變換的學習心得報告

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  篇一:訊號變換的學習心得

  傅立葉變換,拉普拉斯變換,z變換,幾乎所有的書都要把他們類比分析,目的很簡單就是讓學習變的容易些,但是這容易引導我們進入另一個誤區,那就是這三個變換是一樣的性質,一樣的應用。其實不是,傅立葉變換既分析訊號也分析系統。但是拉普拉斯變換主要用於連續系統的分析,而z變換就是用於離散系統的分析,也就是分析系統的效能。

  傅立葉變換:先說傅立葉級數,就是把一特定週期訊號分解成很多正弦訊號的疊加,這樣的一群正弦訊號有一個基波頻率,關鍵是這樣的一群訊號是怎麼樣疊加的。首先每個正弦訊號有自己的幅值,有的可以是0。這樣的一群訊號其實很簡單,只有兩個初相位0 和pi/2,所以傅立葉級數只用求出各個正弦訊號的幅值即可。然後疊加就可以了。傅立葉變換是針對非週期訊號的,一般可以得到一個|F(jw)|圖,和一個相點陣圖。先說|F(jw)|圖,|F(jw)|圖首先是w的連續函式,也就是說w即便帶限,但是w還是無窮多的,這就可以理解每個w的幅值必然趨近0,因為週期無窮大,所以|F(jw)|已經表示的不是每個w個的幅度值(乘以了一個趨於無窮大的T),而是每個w在原訊號中所佔的比重大小,所以叫頻譜密度,跟機率密度函式一個道理。

  拉普拉斯變換:其實拉普拉斯變換更主要應用系統的分析。我看過的書上引入拉普拉

  斯變換都要提到,不穩定訊號,也就是不可積訊號。他們沒有傅立葉變換(特殊的有除外),確實是這樣的,但到最後很明顯的是,拉普拉斯變換側重與系統分析了(其實系統分析也是要研究系統對訊號的改變,只是研究物件是所有訊號)。當然也會對訊號進行拉斯變換,因為它畢竟也有很多性質的,可以分析輸出訊號的。在這裡系統函式經常用於訊號的變換和h(t)的變換乘積,再反變換就可以得到輸出訊號,其實這是有前提的,這是零狀態的情況下,拉普拉斯變換在分析系統的時候是把零狀態和零輸入一塊考慮了,這點對於初學者要注意。所以在變換性質推到的時候和傅立葉變換有些不一樣,主要這裡討論的是單邊拉斯,而且由於單邊,所以要考慮0時刻以前的狀態,也就是系統在訊號輸入前,系統的儲能。

  Z變換:其實z變換已經把我們過渡到數字訊號處理了,z變化針對離散時間系統的,大部分書在講數字訊號處理的時候,一般的順序是:先z變換,再序列傅立葉變換,再離散傅立葉變換。

  這三大變換都是從另一個域來分析系統和訊號的,他們的意義就是簡化我們在草稿紙上的計算,方便我們分析系統的效能,設計適合需要的系統。

  篇二:數字訊號心得體會

  數字訊號分析技術正飛速發展,它不但自成一門學科,更是以不同形式影響和滲透到其他學科,因此受到人們的普遍關注, 在通訊、雷達、語音分析、圖象分析、聲學、地震學、地質勘探、氣象學、生物醫學工程、核工程、航天工程等領域中都離不開隨機數字訊號分析。對於我們本專業遙感來說,更是離不開數字訊號的傳輸、分析、儲存、顯示和利用,可以說,數字訊號就是遙感資訊的載體。數字訊號的主要任務是研究數字訊號分析理論的基本概念和基本分析方法,透過建立數學模型和適當的數學處理分析,來展示這些理論和方法的實際應用。

  本學期在黃鷹老師的帶領下,我們首先學習了離散時間訊號與系統,掌握了序列及其相關運算和線性移不變系統,並瞭解了常係數線性差分方程,為以後數字訊號分析的學習打下了良好的基礎。

  第二章學習了z變換與離散時間傅立葉變換。Z變換在離散時間系統中的作用就如同拉普拉斯變換在連續時間系統中的作用一樣,它把描述離散系統的差分方程轉化為簡單的代數方程,使其求解大大簡化。因此,對求解離散時間系統而言,z變換是一個極重要的數學工具。在本章中深刻理解了z變換的定義與z 反變換及z變換的基本性質和定理,理清了序列的z變換與連續訊號的拉普拉斯變換、傅立葉變換的關係,並對序列傅立葉變換、週期性傅立葉變換的定義及其基本性質有了深刻認識,在本章的最後學習了離散系統的系統函式及系統的頻率響應。

  第三章的內容是離散傅立葉變換。離散傅立葉變換除了作為有限長序列的一種傅立葉表示法在理論上相當重要之外,而且由於存在著計算離散傅立葉變換的有效快速演算法即快速傅立葉變換也就是我們第四章要學習的部分,因而離散傅立葉變換在各種數字訊號分析的演算法中起著核心作用。在這一章中,我們首先了解了傅立葉變換的`幾種可能形式,即連續時間連續頻率的傅立葉變換,連續時間離散頻率的傅立葉級數,離散時間連續頻率的序列的傅立葉變換,離散時間離散頻率的離散傅立葉變換,並主要掌握了離散傅立葉級數及其相關性質和離散傅立葉變換及其相關性質,最後瞭解了抽樣z變換------頻域抽樣理論。

  第四章主要學習的是快速傅立葉變換。傅立葉變換(DFT)作為數字訊號分析中的基本運算,發揮著重要作用。特別是快速傅立葉變換(FFT)演算法的提出,減少了當N很大的時候DFT的運算量,使得數字訊號分析的實現和應用變得更加容易,因此對FFT演算法及其實現方法的研究具有很強的理論和現實意義,且實際價值不可估量。

  透過這一學期對數字訊號分析課程的學習,使我對數字訊號分析的方法有了進一步的瞭解,加深了對基本理論和概念的領悟程度,課程所涉及到的很多演算法和思想對自己的研究方向有很大的啟發,在今後的學習中將繼續鑽研相關理論和演算法,儘早與科研實際相結合,實現學有所用。最後,感謝老師孜孜不倦的講解,為我們引入新的思想,幫助我們在更廣的領域學習。

  篇三:訊號與系統學習心得

  經過一個學期對《訊號與系統》的學習與認知,讓我逐步的走進這充滿神秘色彩的學科。這門課程是以《高等數學》為基礎,但它又不是一門只拘泥於數學推導與數學運算的學科,它更側重與數學與專業的有機融合與在創造,是一門應用性很強的學科。

  大家都知道學習是一個把書看厚然後再看薄、理解和總結的過程。下面我就來和大家分享一下我在學習訊號與系統中的一些學習心得。

  所謂學習一門學科,首先要知道它有什麼用,然後才能有學習的興趣和動力。所以讓我們先來整體認識一下訊號與系統。這門課是電氣專業的基礎,對後面的數字訊號處理,濾波器設計都是十分重要的。它也給了我們一個學習的思想:無論什麼問題,都可以把問題看作一個系統,有了輸入,那麼就會得到輸出。那麼輸入和輸出有什麼關係呢?就需要我們學習了這門課程來掌握理解不同的輸入對應怎樣的輸出,是怎樣對應過去的。

  訊號與系統主要用到的知識有傅立葉變換(離散和連續),拉普拉斯變換,z變換。其中,傅立葉變換是重中之重,學會了這個,另外兩個就是一個舉一反三的過程。

  縱觀一個系統的實現,其實就是:激勵→零輸入響應+零狀態響應

  用醒目的公式來說明就是:

  接下來的問題就是咱們怎樣由激勵來求零輸入、零狀態響應。對於零輸入響應,顧名思義,就是沒有輸入的響應,即在系統還沒有激勵的時候已經有響應了。這部分可由微分方程齊次解的一部分來求得,兩者形式是一樣的。其中的待定係數透過初始狀態即可求的。

  重點和難點在零狀態響應。這門學科大部分就是透過探討給出一些列簡單的方法來求零狀態響應。

  首先咱們來想一下,既然零輸入響應只是齊次解中的一部分,那麼,齊次解中剩下的一部分將和特解一起組成系統的零狀態響應。剛開始是透過卷積的方法來求得,雖然這種方法可行,但需要積分,計算難度明顯很大。於是“懶人們”透過研究發現了更好的辦法:傅立葉變換。

  課本上給了一系列傅立葉變換,還有傅立葉變換的基本性質。以及後面的拉普拉斯變換、Z變換及性質都是相通的。公式與性質的記憶可以透過比較記憶,變換間形式都是一樣的。只要掌握了傅立葉變換,後面兩種很快就可學會,無非就是由頻域變成了複頻域,有連續變成了離散,由複頻域變成了Z域。

  所以說來說去,這本書就是隻要認真去理解掌握傅立葉變換就可以了。由傅立葉變換求零狀態響應非常簡便,只需要激勵的頻域函式乘以系統函式(在零狀態條件下響應與激勵的比值,是系統的頻率特徵,是系統特徵的頻域描述,是一個與激勵無關的函式)就可以了求的頻域裡面的響應了,然後再透過傅立葉反變換求的時域裡的零狀態響應即可。基本過程為:

  1,對激勵進行傅立葉變換x(t) X(w);

  2,由微分方程求的系統函式H(w);

  3,由激勵的傅立葉變換和系統函式求的頻域響應 Y(w)=X(w)H(w); 4,透過傅立葉反變換求的系統的零狀態響應 Y(w ) y(t)

  這就是我的一些心得,剩下的基礎還是需要下功夫自己去記一下的,掌握一些規律。