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拉普拉斯变换是工程数学中常用的一种积分变换,又名拉氏变换。拉氏变换是一个线性变换,可将一个有引数实数t(t≥0)的函数转换为一个引数为复数s的函数。
定义: f(t)表示实变量t的一个函数,F(s)表示它的拉普拉斯变换,它是复变量s=σ+j&owega;的一个函数,其中σ和&owega; 均为实变数,j2=-1。F(s)和f(t)间的关系由下面定义的积分所确定:拉普拉斯变换。
拉普拉斯变换是工程数学中常用的一种积分变换,又名拉氏变换。拉氏变换是一个线性变换,可将一个有引数实数t(t≥0)的函数转换为一个引数为复数s的函数。
定义: f(t)表示实变量t的一个函数,F(s)表示它的拉普拉斯变换,它是复变量s=σ+j&owega;的一个函数,其中σ和&owega; 均为实变数,j2=-1。F(s)和f(t)间的关系由下面定义的积分所确定:拉普拉斯变换。
拉普拉斯变换是对于t<0函数值为零的连续时间函数x(t)通过关系式
(式中st为自然对数底e的指数)变换为复变量s的函数X(s)。它也是时间函数x(t)的“复频域”表示方式。
下面有很多大佬说的非常清楚了,我就不再阐述了,但我先偏个题哈,随便讲一下为什么要进行这些变换。
不严谨的说,时域和频域分析就是在不同的空间看待问题的,不同空间所对应的原子(基函数)是不同的。你想一下时域空间的基函数是什么?频域空间的基函数是什么?一般的时-频联合域空间的基函数是什么?小波域空间的基函数是什么?
有的空间域比较容易分析,有的空间域不容易分析。
举个例子吧,首先加载一个双曲Chirp信号,数据的采样频率为2048Hz,第一个Chirp信号持续时间为0.1~0.68秒,第二个Chirp信号持续时间为0.1~0.75 秒,第一个Chirp信号在时间t处的瞬时频率为(单位Hz):
第二个Chirp信号在时间t处的瞬时频率为(单位Hz):
看一下从时域空间看待的时域图
然后看一下频域空间的频谱图
傅里叶变换(FT)比较擅长识别信号中存在的频率分量, 但是FT无法定位频率分量。绘制上面信号的幅值谱,并放大0到200Hz之间的区域
再看一下一般的时频域空间的时频谱图,以短时傅里叶变换为例
傅里叶变换不提供时间信息,为了定位频率,短时傅里叶变换STFT方法将信号分割成不同的窗,并对每个窗执行FT。STFT的时频分析窗口如下:
STFT提供了信号时间-频率域中的一些信息, 但是选择窗的大小是关键。 对于STFT时频分析,选择更短的窗以牺牲频率分辨率为代价从而获得良好的时间分辨率。相反,选择较大的窗以时间分辨率为代价从而获得良好的频率分辨率(著名的测不准原理)。一旦STFT的分析窗确定后,将在整个分析中保持不变(最致命的缺陷)。以 200 毫秒的时间窗大小绘制上述双曲Chirp信号的频谱图,频谱图上的瞬时频率为黑色虚线段。
然后绘制时间窗大小为50毫秒的频谱图
两个图的结果是显而易见的,没有单一的窗口大小可以解析此类信号的整个频率信息。
最后看一下小波空间对应的小波时频谱图
连续小波变换 CWT是为了克服 STFT中固有的时频分辨率问题。CWT的时频分析窗口如下:
CWT和人类的听觉系统非常一致:在低频处有更好的频率定位能力,在高频处有更好的时间定位能力。绘制 CWT时尺度谱(尺度谱是作为时间和频率绘制的 CWT的绝对值),因为CWT 中的频率是对数的,所以使用对数频率轴。
从图中可以清楚地看出信号中两个双曲Chirp信号的存在,CWT可以比较准确估计持续时间的瞬时频率,而无需担心选择窗的大小。要了解小波系数幅度增长速度有多快,可以看一下3-D 图
在尺度谱上绘制一下瞬时频率,可见瞬时频率与尺度谱特征非常吻合
看到了吧,从不同的空间域(角度)看待问题,分析的难度也不一样
世界是一块璞石,你横切了一刀,看到它的一个剖面,叫做时域世界。傅里叶纵切了一刀,他的世界叫做频域世界。然后七七八八地切下来,就是各种变换。世界上有一些本质的关系,需要在不同的切面寻找。有一个切面很遥远很复杂的关系,在另一个切面会很简单很直接。你是不是也想找把快刀,选个新奇的方向,切上一刀呢?
傅立叶主要是解决信号变幻的问题,拉普拉斯解决的是连续信号的问题,Z变幻解决的是数字处理问题,它们三者都是必不可少的,它们的研究最终是为了应用到我们的日常生活中。
傅里叶变换是将时域信号转换为频域信号(针对连续时间信号的变换)
拉普拉斯变换是比傅里叶变换应用范围更广的变换,它要乘一个衰减因子,更容易收敛,应用范围更广。
z变换是针对离散信号的(相当于对离散信号的拉普拉斯变换)
到此,以上就是小编对于2018日本j2联赛积分榜的问题就介绍到这了,希望介绍关于2018日本j2联赛积分榜的3点解答对大家有用。
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