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第十讲 数字信号处理DFT性质频率采样.ppt

发布:2017-06-17约1.83千字共27页下载文档
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第1章 离散时间信号、系统和z变换 第2章 DFT及其快速算法 第3章数字滤波器设计 第4章 离散随机信号的处理 复共轭序列的DFT 共轭对称性—实虚部讨论 证明Parseval定理 例1 (pp.90 2-7) 设DFT[x(n)]=X(k), 求证:DFT[X(k)]=Nx(N-n) 例2 2-4 频率抽样理论 复习:时域抽样定理 奈奎斯特抽样定理:要想抽样后能够不失真的还原出原信号,则抽样频率必须大于两倍信号谱的最高频率。 二、频率抽样理论 (频域抽样不失真条件) 1、是否任何一个频谱特性,都能用频域抽样 的办法去逼近呢? (2)分析 N 个 频 域 抽 样 X(k) 能 不 失 真 的 还 原 出 x(n)。----IDFT (3)结论 长度为M的有限长序列,频域抽样不失真的条件: 频域抽样点数N要大于或等于序列长度M, 即满足N≥M.此时可得到 (4)抽样后序列能否无失真恢复原时域信号 三、频域内插公式 N 个 频 域 抽 样 X(k) 能 不 失 真 的 还 原 出 长 度 为 N 的 有 限 长 序 列 x(n)。 频域响应的内插公式 说明 在 每 个 抽 样 点 上X(ej?) 就 精 确 地 等 于 X(k) (因 为 其 他 的 内 插 函 数 在 这 一 点 上 的 值 为 零, 无 影 响), 即 各 抽 样 点 之 间 的X(ej ?) 值, 则 由 各 抽 样 点 的 加 权 内 插 函 数 在 所 求 点 上 的 值 的 叠 加 而 得到. 2-5 (b), 2-5(c) 2-8 2-13 2-17 * 目 录 第2章 DFT及其快速算法 2-1 周期序列 2-2 离散傅立叶级数 2-3 离散傅立叶变换 2-4 频率采样理论 2-5 快速傅立叶变换 2-6 离散傅立叶反变换(IDFT) 的运算 DFT 变换对 补0 IDFT DFT 补0 DFT 圆周卷积 线性 卷积 时域x(n) 频域X(k) x(n)圆周共轭偶部 x(n)圆周共轭奇部 x(n)实部 x(n)虚部 X(k)圆周共轭偶部 X(k)圆周共轭奇部 X(k)实部 X(k)虚部 (5). 帕赛瓦尔定律 证明: 证明: 第2章 DFT及其快速算法 2-1 周期序列 2-2 离散傅立叶级数 2-3 离散傅立叶变换 2-4 频率采样理论 2-5 快速傅立叶变换 2-6 离散傅立叶反变换(IDFT) 的运算 抽样内插公式 即由信号的抽样值xa(nT)经此公式而得到连续信号xa(t). (1)问题引入 2、其 限 制 条 件 是 什 么? 物理意义 N rN N ? 那 么 用 N 个 X(k) 也 一 定 能 完 整 地 表 示 出 X(z) 以 及 频 率 响 应 [即 单 位 圆 上 的 X(z)]. 过 程 很 简 单, 先 把 N 个 X(k) 作 IDFT 得 到 x(n), 再 把 x(n) 作 Z 变 换 便 得 到 X(z). 即 频 域 按 每 周 期 N 点 抽 样, 时 域 便 按 N 点 周 期 延 拓. DTFT N点 IDFT N点 采样 表明长度为N(或小于N)的有限长序列可用它的z变换在单位圆上的N个均分点上的抽样值精确地表示. 1.时域周期延拓后必然造成混叠现象,因而一定会产生误差。 2. 抽样越密(即抽样点数N越多)则误差越小。 1.长度为M 2.当频域抽样不够密,即NM 时,x(n)以N为周期延拓会造成混叠,因此从x(n)中不能无失真地恢复原信号x(n). 3.当NM或=M时,可利用其z变换在单位圆上的N个均分点上的抽样值精确地表示。 非有限长序列 有限长序列 那 么 用 N 个 X(k) 也 一 定 能 完 整 地 表 示 出 X(z) 以 及 频 率 响 应 [即 单 位 圆 上 的 X(z)]. 过 程 很 简 单, 先 把 N 个 X(k) 作 IDFT 得 到 x(n), 再 把 x(n) 作 Z 变 换 便 得 到 X(z). 内插函数 保证了各取样点的 恢复值为信号原值, 而取样点之间信号的恢复值 是由各取样值内插函数 的波形延伸叠加而成的。 内插公式的特点是:在取样点 上 的函数值为1,其余取样点上的值为0
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