sinc的逆系统?

信息处理 卷积 线性系统 自习 逆问题
2022-02-15 16:02:24

我正在为三月下旬的一场重要考试做一些自学,并遇到了以下问题:

在此处输入图像描述

因此,使用卷积属性,如果我想找到一个身份系统以便最终输出只是输入,我需要以下之一,对吧?

  1. h(t) * h'(t) =δ(t)

  2. H(w) * H'(w) = 1,所以 H'(z) =1H(z)

我的问题是,如果我们通过选项 2,那么我们将有一堆 1/0,因为 sinc 的傅里叶变换将是一个矩形,因此系统将不稳定。

此外,sinc 函数本身是不可逆的,因为我们有许多映射到 0 的点以及函数的均匀对称性。

那么这是否意味着对于这种特殊情况,不可能获得这样的身份系统?

谢谢您的帮助!

2个回答

您的是一个理想的低通滤波器,截止频率为赫兹。在输出端,所有高于赫兹的东西都将消失并为零。如果您正在考虑逆系统,则需要考虑取回原始输入。对于频率大于赫兹的原始输入信号,您有什么看法?不是有人猜测那里曾经有什么吗?h(t)757575

旨在从信号与传递函数的卷积结果中恢复源信号的操作称为反卷积您的问题涉及相当无害的反卷积问题,因为传递函数是作为输入给出的。传递函数是未知数之一,该问题称为盲反卷积问题。

反卷积问题本质上是不适定问题,也就是说,对于给定的输入,它们可以有许多解,根本没有解,或者解不稳定——输入数据的微小变化会导致输出的巨大变化。

幸运的是,您的测试问题很容易处理。首先,请注意传递函数 h deconv (t) 的输入只能是那些与 卷积结果的信号sinc()因此,这些信号的傅里叶变换在 sinc 变换为零的频率处为零,我们可以定义 无论如何,反卷积无法恢复卷积完全从信号中消除的信息,就像频率高于 sinc 滤波器阈值的情况一样,在频域中是理想的砖墙滤波器。因此,对于频率高于 sinc 滤波器阈值的x(t) ,恢复并不完美,是的,

Hdeconv(ω)=(H(ω)!=0)?1H(ω):undefined
(通用)身份系统无法在链中的第一个过滤器是 sinc 过滤器的情况下实现

在源端使用 sinc 滤波器,完美的反卷积问题对于高频源信号没有解(回想一下不适定问题定义)。但是频谱中只有频率低于阈值的信号可以得到完美的恢复,并且可以实现这些信号的识别系统。

此外,对于一般的传递函数,卷积后添加到信号中的小噪声会导致恢复信号中的大错误。但是,严格来说,测试题不需要你分析一般情况的反卷积。

但是,如果您这样做,您可以开始阅读有关Wiener deconvolution的内容。

关于光谱划分技术的文章讨论了反卷积在地球物理学中的应用:http ://www.ees.nmt.edu/outside/courses/GEOP505/Docs/deconv.pdf 。

祝你考试顺利!