一阶微分器和积分器

信息处理 过滤器 数字滤波器 时间序列
2022-02-24 16:49:24

对于离散时间序列,一阶微分 ( ) 和积分器 ( ) 可以定义为两个高通和低通 LTI 数字滤波器。其中,第一个差分的传递函数为: 和第一个积分器的传递函数为: 这两个传递函数对应于分别用于微分器和积分器。 YDi=YiYi+1Si=Yi+Yi+1

H(z)=1z1
H(z)=1+z1
Conv(Y,[1,1])Conv(Y,[1,1])

我想知道这两个滤波器的功率传递函数应该是什么。

我必须补充一点,就在 Matlab 中的实现而言,我可以通过以下方式获得SiDi

Y = randn(1,100); D = diff(Y); S = Y(1:end-1)+Y(2:end);

通过filter在 Matlab 中:

S_Filt = filter([1 1],1,Y); D_Filt = filter([1 -1],1,Y);

或者通过卷积conv相应的窗口: S_Conv = conv(Y,[1 1]); D_Conv = conv(Y,[1 -1]);

请注意,所有D*S*变量应该是相同的(当然,不管时间序列的头部和尾部)。

提前致谢。

1个回答

我想我找到了这个问题的答案。所以,我会把它贴在这里。

对于的功率传递函数,我们知道: 然后通过使用复共轭性质,我们有: ,对于,我们有: 1z1

1z1=1ejw=1cos(ω)+jsin(w)
|1z1|2=12cos(ω)+cos(ω)2+sin(ω)2=2(1cos(ω)).
1+z1
|1+z1|2=1+2cos(ω)+cos(ω)2+sin(ω)2=2(1+cos(ω)).

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请注意,此问题中的积分器是一种特殊情况(请参见的表达式),并且不同于传统的积分器Siy[n]=y[n1]+x[n]