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信号的互能量与互能谱
信号的有关分析
离散信号的自有关函数
信号的互有关函数
作 业
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信号的互能量与互能谱
(一).信号的能量与功率
信号的能量: 指信号f(t)的归一化能量,即信号的电
压(电流)加在1电阻上所消耗的能量。
(—1)
若f(t)为实数
由公式:
当R=1时,即可得公式(—1)。
对于能量信号E为有限值。
假如在无限大的时间间隔内,信号的能量为有限值,而信号的平均功率为零
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信号的功率:信号电压(或电流)在1欧姆电阻上所消耗的功率。
若f(t)为
实函数
设T2=T/2,T1=-T/2,则:
在[T1,T2]时间内平均功率可表达为:
当T时
(—2)
信号的互能量与互能谱
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(二).能量谱与功率谱
信号的互能量与互能谱
其中|F()|2 表明了信号能量在频域的分布状况,因此
被称为能量谱密度,简称能谱。记作:
由于能谱是频谱密度模的平方,与相位无关。
对波形相似而时间位置不一样的所有信号,其能谱完全相似。
1. 能量谱:
该式为帕色伐尔(斯瓦尔)定理,又成称为瑞利公式。它表明:对于能量信号,在时域内计算的信号能量与在频域内计算的信号能量相等。
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信号的互能量与互能谱
2. 功率谱:
设 是 的截短函数
则f(t)的功率谱密度函数为
因此
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信号的互能量与互能谱
(三).两信号的互能量
两信号x(t) 、y(t)之和的能量为:
信号的互能量为:
两函数的标量积:
(两信号之和的能量,除了包含两信号各自的能量外,还包含一项Exy)
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信号的互能量与互能谱
若信号x(t) 和 y(t) 为实函数,其频谱密度分别为
,则
(四).广义瑞利公式、互能谱
1. 广义瑞利公式:
2. 互能谱:
Wxy()称为信号x(t)、y(t)的互能谱密度,简称互能谱。
return
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信号的有关分析
(一)信号的自有关函数
为了定量地确定信号x(t) 与时移副本x(t-) 的差异或
相似程度,一般用自有关函数:
自有关函数的特点:
1. 自有关函数是偶函数
2. 当=0 时,自有关函数等于信号的能量
3. Rx(0)为自有关函数的最大值
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信号的相关分析
(二)无限长信号的自有关函数
无限长非周期函数:由有限时间信号的周期T0趋于
无穷大时获得的。
为使所得R() 的体现式不发散,定义新自有关函数:
周期函数:其自有关函数为
周期信号的自有关函数是 的周期函数,周期为T。
当=0 或 T 的整数倍时,x(t- )=x(t), Rx()达到最大值,为x(t)的平均功率。
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信号的相关分析
(四)自有关函数与能谱的关系
可见,自有关函数等于 信号能谱的傅立叶变换。由此易得:
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