快速傅里叶变换的应用——快速卷积
首先我们复习一下
循环卷积分为时域循环卷积和频域循环卷积,它有高效算法,但没有物理意义
对于一个N长的序列循环卷积另一个M长的序列
取L为它们二者长度的最大值,不够的补零
这个在书上90页
对于线性卷积而言。它用于LTI系统,他也分为时域和频域的,线性卷积有物理意义,但是没有高效算法(这仅仅是站在之前的角度来看的),现在这一节我们将共同探讨线性卷积的快速算法问题
首先请看书上149页中间的推导,这一片推导主要是推循环卷积和线性卷积的关系
你自己看吧,推导用到了很多之前的知识
最后我们得出结论:两序列的L点循环卷积等于这两个序列线性卷积以L为周期的周期延拓序列在取主值序列,对于长度分别为M和N长的两个序列的线性卷积的长度是M+N-1,只有满足L>=M+N-1时,以L为周期的周期延拓序列的相邻周期不会发生重叠
对于一个8长的序列,我们假设这个8长序列的横坐标分布于0到7,我们对其周期延拓,延拓周期为6,你会发现0和1发生重叠了,还有6和7也发生重叠了,剩下的2345这4个点,这四个点循环卷积和线性卷积的值是一样的
接下里我们来探讨一下不发生混叠的n的取值范围
假设两序列的线性卷积的长度是N1+N2-1,我们对其进行以N为周期的周期延拓,所以两个重叠区域的长度是N1+N2-1-N,所以n要大于N1+N2-1-N,又因为是以N为周期延拓的,所以n还要小于N-1。
书上152页给出了直接计算和快速计算线性卷积的运算量
153页得出了运算量的具体结果,你自己看吧,最好背过
块卷积
两个序列线性卷积,万一一个序列很短,另一个序列很长而且有包含很多零怎么办,所以我们把长序列分段,然后分段计算线性卷积。
块卷积有两种方法:1.重叠相加法 2.重叠保留法
你自己看书上155页那道例题
你要记住重叠相加法有重叠项,而重叠项在最后的计算是不算的
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