中科院课件--现代数字信号处理--Chapter+5.ppt

中科院课件--现代数字信号处理--Chapter+5.ppt

  1. 1、本文档共44页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
中科院课件--现代数字信号处理--Chapter5

时频分布的定义 二次叠加原理 设 则 式中: 和 分别称为z1(t)和z2(t)的自时频分布; 和 分别称为z1(t)对z2(t)和z2(t)对z1(t)的互时频分布。这种互时谱形成了二次时频分布的交叉项。 对于有p个分量的信号, 二次叠加原理用下式表示: 设 , 则 k≠l 共有p个自分量, p(p-1)/2个互分量,且交叉项随p的增加按二次函数增加。 信号分量越多,交叉项就越严重。 Wigner-Ville分布的定义 将kz(t,τ)称为瞬时自相关函数,那么WVD就是信号瞬时自相关函数的傅里叶变换。 z(t)在频率域的WVD分布定义如下: 对于两个连续时间信号x(t)与y(t), 互WVD定义为 同样, 它们在频率域的互WVD定义如下: 5.5 Cohen类时频分布 模糊函数 Cohen类时频分布 1、 模糊函数 对瞬时相关函数kz(t,τ)=z(t+τ/2)z*(t-τ/2) 关于时间t作傅里叶反变换,则得到模糊函数的时域定义为 模糊函数在频率域的定义是 模糊函数和WVD之间的关系: WVD与模糊函数的二维Fourier变换等价,只是相差一个常数因子。 WVD是能量化的时频表示,存在时间边缘特性Pz(t)和频率边缘特性Pz(w),公式重写如下: 信号的总能量为 模糊函数是相关化的时频表示,将模糊函数的定义重写如下: 频偏边缘特性 时延边缘特性 最大值始终在 平面的原点,且该最大值即是信号的能量, 同一信号AF及WD互项与自项的位置示意图 WVD中交叉项的抑制: 对信号求模糊函数,由于模糊函数的自项始终在 平面的原点处,而交叉项远离原点,故可以设计一个二维低通滤波器,来抑制模糊函数中的交叉项; 对滤波后的模糊函数作二维傅立叶变换,得到信号的维格纳变换,此时的WVD即是抑制了交叉项的新WVD。 2、 Cohen类时频分布 Cohen将时变的自相关函数定义为 当核函数φ(τ,v)=1 时, Cohen 类时频分布将转换成WVD。 由于Wigner分布的核函数是全通函数,它对AF的互项无抑制作用,因此,其WD也就存在着较大的交叉项。 消除干扰项的方法:应该选择 平面上的二维低通函数来作为核函数。 第五章 时 频 分 析 5.1 引言 5.2 短时傅里叶变换 5.3 小波变换 5.4 Wigner-Ville分布 5.5 Cohen类时频分布 5.1 引 言 引言 解析信号 瞬时频率 不确定原理 1、引言 Fourier变换和反变换对信号或频谱的全局变换。对时变信号,由傅立叶变换求出的频率将不能反映出信号频率随时间变化的特性。 2、解析信号 对于实信号s(t),它的Hilbert变换为: 由此可得解析信号为: 幅值和相位分别为: Hilbert变换器的传输函数为 或者 H(f)=-j sgn(f) 式中 Z(f)=S(f)+jH(f)S(f)=S(f)[1+jH(f)] 得到 上式表明, 解析信号的频谱只分布在正频率范围,是由实信号频谱的正的部分乘以2构成的; 负频率部分为0。 3、瞬时频率 瞬时频率:表征了信号在局部时间点上的瞬态频率特性,整个持续期上的瞬时频率反映了信号频率的时变规律。 4、不确定原理 对于能量有限信号,其时宽和带宽的乘积总能满足下面的不等式,即 式中,Δt表示信号有效持续时间,Δf表示信号的有效带宽。 对于窗函数,它的时间宽度和在频率域的宽度不能同时任意小。也就是说, 频域分辨率和时域分辨率不能同时任意小, 即不可能存在既是带限又是时限的信号波形。 5.2 短时傅里叶变换 图2.1.3 窗函数无限宽时STFT缺少时域定位功能 注:见胡广书《现代信号处理教程》图2.1.3 图2.1.4窗函数无限窄时STFT缺少频域定位功能 注:见胡广书《现代信号处理教程》图2.1.4 由于受不定原理的制约,窗函数的有效时宽和带宽不可能同时任意小,窗宽应该与信号的局域平稳长度相适应。 对时间分辨率和频率分辨率只能取一个折中,一个提高了,另一个就必然要降低,反之亦然。 谱图:一般把短时傅里叶变换模的平方称为谱图,它是一种能量分布函数,不服从线性叠加原理,两个信号之和的谱图并不等于它们分别的谱图的和,还存在第三项即交叉项。 5.3 小波变换 引言 连续小波变换 1、 引 言 传统的傅里叶变换相比,小波变换是一个时间和尺度上的局域变换;加窗傅立叶变换是以固定的滑动窗对信号进行分析,随着窗函数的滑动,可以表征信号的局域频率特性。 小波分析是利用多种“小波基函数”对

您可能关注的文档

文档评论(0)

zhuwenmeijiale + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

版权声明书
用户编号:7065136142000003

1亿VIP精品文档

相关文档