DCT 到 DFT 频域之间的转换

信息处理 过滤器 dct
2022-02-16 22:44:34

众所周知,DFT 可以解释为滤波器组。DCT 也可以这样做,例如图 3.29,第 1 页。[1] 中的图 129 显示了 DCT 滤波器组的频率响应图。我想知道这个图(以及其他转换(如 DST 等)的类似图)是如何获得的。对于 DFT,我们有原型滤波器 H0(z)=n=0N1zn. 的频率响应k-th DFT bin 是Hk(z)=H0(zej2πNk). 使用转换z=ejω我们可以很容易地找到所有 bin 的频率响应(见下图)。 DFT 滤波器组频率响应 (N=8)

据我所知,DCT 没有等效的 z 变换,所以我不清楚该图是如何获得的。有任何想法吗?

[1] Malvar, HS, 带重叠变换的信号处理, 1992, Artech House

2个回答

两者都是线性变换。两者都可以表示为矩阵。这些矩阵是可逆的。所以你可以得到一个矩阵与另一个矩阵的逆矩阵的乘积。在实践中,您实际上无法计算逆矩阵,因此您必须坚持使用求解器。然而,这样的产品有点儿艺术。Coursey GNU 八度。

这种矩阵的实部

DCT bin 滤波器的响应取决于输入的频率和相位。因此,仅频率响应在信息上是不完整的。相邻的 DCT 箱在频率上重叠,但在重叠频率处具有不同的相位响应。因此,可能需要 2 个 DCT bin 来传达或响应任何输入正弦波的频率和相位。

该图可能仅针对每个 bin 的一个输入阶段。如果相位对于任何给定频率是固定的,则可能存在严格依赖于频率的响应。