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1、卷积定理相关定理(6.6、6.7节),3.4 卷积定理和相关定理,一、卷积定理,证明:,1时域卷积定理,时移特性,2频域卷积定理,证明:-1,频移特性,3利用频域卷积定理求傅立叶变换,的傅立叶变换,例1:,4利用时域卷积定理求傅立叶变换,解:,解:,二、相关定理,ii)能量信号,例,功率与功率信号,ii)功率信号,例,既非功率又非能量:例如,i)能量,i)功率,1能量信号与功率信号,能量与能量信号,相关系数:表征两个信号 与 的相似程度,2相关系数与相关函数:比较两个信号波 形是否相似,给出相似程度的统一描述,i)用 逼近(设 为能量有限信号),能量误差:,参见P343图,ii)定义:,iii
2、),iv)正交,相对能量误差,柯西-施瓦茨不等式,相关系数,相关函数(研究两信号时移过程中的相关性),i),无时差时相关系数:,有时差时相关系数:,iii)性质:,iv)若,定义自相关函数:,性质:,ii)定义互相关函数:,f1(t),f2(t)是能量有限信号且为实信号,实功率信号的相关函数:,复能量信号的相关函数:,复功率信号的相关函数:,3相关与卷积关系,相关,卷积,例3:已知,求,解:卷积:,-1,1,2,t,0,-2+t,相关:,差别:卷积运算须反褶,相关运算无须反褶,例4:求下列信号的自相关函数,解:能量信号,例4:求下列信号的自相关函数,解:功率信号,例4:求下列信号的自相关函数,解:功率信号,4相关定理 傅立叶变换性质之一,其中,证明:,同样有,实,证明:,故:,证明:,5能量谱(针对能量信号),能量守恒:对能量有限信号,时域内信号的能量等于频域内信号的能量,即信号经傅立叶变换后其总能量保持不变,称 为能量谱(密度),,反映信号的能量在频域的分布情况,表示单位带宽的能量,6功率谱(针对功率信号),截尾函数,功率谱密度:,平均功率:,关系:,功率谱密度表示单位频带内功率随频率的变化情况,反映了信号功率在频域的分布情况,Review,作业:3-34,卷积定理相关定理,