信號處理中的若干典型算法概要課件

9信號處理中的若干典型算法信號的抽取與插值信號的子帶分解及濾波器組的基本概念窄帶信號及信號的調(diào)制與解調(diào)逆系統(tǒng)、反卷積及系統(tǒng)辨識奇異值分解獨立分量分析簡介同態(tài)濾波及復倒譜簡介19信號處理中的若干典型算法信號的抽取與插值1

9.1信號的抽取與插值一、信號的抽取減小抽樣率以去掉多余數(shù)據(jù)的過程為信號的抽取，增加抽樣率以增加數(shù)據(jù)的過程為信號的插值。19.1信號的抽取與插值一、信號的抽取減小抽2113二、信號的插值1二、信號的插值14

信號的插值雖然是靠插入L-1個零來實現(xiàn)的，但將v(n)再通過低通濾波器后，這些零值點將不再是零，從而得到插值后的信號y(n)。

1信號的插值雖然是靠插入L-1個零來實現(xiàn)的，但將5三、抽取與插值相結(jié)合的抽樣率轉(zhuǎn)換1三、抽取與插值相結(jié)合的抽樣率轉(zhuǎn)換16117118119

9.2信號的子帶分解及濾波器組的基本概念一、信號的子帶分解X(t)抽樣頻率fs，字長16bit，則1秒的x(n)數(shù)據(jù)量為16fsbits。19.2信號的子帶分解及濾波器組的基本概念一、信號的10X0(t)抽樣頻率fs/2，字長16bit，則1秒的數(shù)據(jù)量為8fsbits；X1(t)抽樣頻率fs/2，字長4bit，則1秒的數(shù)據(jù)量為2fsbits。1秒的X(n)數(shù)據(jù)量為10fsbits。1X0(t)抽樣頻率fs/2，字長16bit，則1秒的數(shù)據(jù)量為11

若用更多的濾波器，如H0（z）、H1（z），…，HM-1（z）來對X

(n)作等頻帶間隔分解，對得到的x0(n),x1(n),…,xM-1(n)再作M倍抽取，使所得的v0(n),v1(n),…,vM-1(n)的抽樣頻率降為fs/M，然后再依據(jù)它們的“重要性”給以不同的字長，該過程即為信號的子帶分解。二、濾波器組（信號子帶分解的基本工具）1若用更多的濾波器，如H0（z）、H1（z），…，HM12影響信號準確重建的因素？1影響信號準確重建的因素？113

9.3窄帶信號及信號的調(diào)制與解調(diào)一、窄帶信號19.3窄帶信號及信號的調(diào)制與解調(diào)一、窄帶信號11411151116111711181119二、信號的調(diào)制1二、信號的調(diào)制120112111221123三、信號的解調(diào)1三、信號的解調(diào)124112511261127

9.4逆系統(tǒng)、反卷積及系統(tǒng)辨識

由系統(tǒng)的輸出反求系統(tǒng)輸入的過程為系統(tǒng)分析的逆問題，亦稱反卷積。由系統(tǒng)的輸入、輸出求解系統(tǒng)的抽樣響應或轉(zhuǎn)移函數(shù)的過程為系統(tǒng)辨識。

若兩個級聯(lián)系統(tǒng)有：

則稱兩系統(tǒng)互為逆系統(tǒng)。逆系統(tǒng)：19.4逆系統(tǒng)、反卷積及系統(tǒng)辨識由系統(tǒng)的28反卷積：系統(tǒng)辨識：反卷積和系統(tǒng)辨識非常相似，為什么？1反卷積：系統(tǒng)辨識：反卷積和系統(tǒng)辨識非常相似，為什么？129

9.6獨立分量分析簡介

獨立分量分析（ICA）是由信源盲分解（BSS）技術(shù)發(fā)展起來的多通道信號處理方法。多通道信號：X=[x1,x2,…xN]T,信源信號：S=[s1,s2,…sM]T，混合系統(tǒng)A（N×M變換矩陣）；X=AS。解混系統(tǒng)B。19.6獨立分量分析簡介獨立分量分30

信源S的各個分量是相互獨立的，且假設：1）源信號S的分量個數(shù)M小于觀察信號X的分量個數(shù)N，即N個觀察信號最多能分解出N個源信號分量；2）源信號S的各分量最多只能有一個是高斯信號。高斯信號的線性組合仍為高斯信號，兩個以上高斯信號的解混是個病態(tài)問題。因此，要求解混求出的Y的各分量必須是相互獨立的。1信源S的各個分量是相互獨立的，且假設：1311132

9.7同態(tài)濾波及復倒譜簡介19.7同態(tài)濾波及復倒譜簡介13311349信號處理中的若干典型算法信號的抽取與插值信號的子帶分解及濾波器組的基本概念窄帶信號及信號的調(diào)制與解調(diào)逆系統(tǒng)、反卷積及系統(tǒng)辨識奇異值分解獨立分量分析簡介同態(tài)濾波及復倒譜簡介19信號處理中的若干典型算法信號的抽取與插值35

9.1信號的抽取與插值一、信號的抽取減小抽樣率以去掉多余數(shù)據(jù)的過程為信號的抽取，增加抽樣率以增加數(shù)據(jù)的過程為信號的插值。19.1信號的抽取與插值一、信號的抽取減小抽361137二、信號的插值1二、信號的插值138

信號的插值雖然是靠插入L-1個零來實現(xiàn)的，但將v(n)再通過低通濾波器后，這些零值點將不再是零，從而得到插值后的信號y(n)。

1信號的插值雖然是靠插入L-1個零來實現(xiàn)的，但將39三、抽取與插值相結(jié)合的抽樣率轉(zhuǎn)換1三、抽取與插值相結(jié)合的抽樣率轉(zhuǎn)換140114111421143

9.2信號的子帶分解及濾波器組的基本概念一、信號的子帶分解X(t)抽樣頻率fs，字長16bit，則1秒的x(n)數(shù)據(jù)量為16fsbits。19.2信號的子帶分解及濾波器組的基本概念一、信號的44X0(t)抽樣頻率fs/2，字長16bit，則1秒的數(shù)據(jù)量為8fsbits；X1(t)抽樣頻率fs/2，字長4bit，則1秒的數(shù)據(jù)量為2fsbits。1秒的X(n)數(shù)據(jù)量為10fsbits。1X0(t)抽樣頻率fs/2，字長16bit，則1秒的數(shù)據(jù)量為45

若用更多的濾波器，如H0（z）、H1（z），…，HM-1（z）來對X

(n)作等頻帶間隔分解，對得到的x0(n),x1(n),…,xM-1(n)再作M倍抽取，使所得的v0(n),v1(n),…,vM-1(n)的抽樣頻率降為fs/M，然后再依據(jù)它們的“重要性”給以不同的字長，該過程即為信號的子帶分解。二、濾波器組（信號子帶分解的基本工具）1若用更多的濾波器，如H0（z）、H1（z），…，HM46影響信號準確重建的因素？1影響信號準確重建的因素？147

9.3窄帶信號及信號的調(diào)制與解調(diào)一、窄帶信號19.3窄帶信號及信號的調(diào)制與解調(diào)一、窄帶信號14811491150115111521153二、信號的調(diào)制1二、信號的調(diào)制154115511561157三、信號的解調(diào)1三、信號的解調(diào)158115911601161

9.4逆系統(tǒng)、反卷積及系統(tǒng)辨識

由系統(tǒng)的輸出反求系統(tǒng)輸入的過程為系統(tǒng)分析的逆問題，亦稱反卷積。由系統(tǒng)的輸入、輸出求解系統(tǒng)的抽樣響應或轉(zhuǎn)移函數(shù)的過程為系統(tǒng)辨識。

若兩個級聯(lián)系統(tǒng)有：

則稱兩系統(tǒng)互為逆系統(tǒng)。逆系統(tǒng)：19.4逆系統(tǒng)、反卷積及系統(tǒng)辨識由系統(tǒng)的62反卷積：系統(tǒng)辨識：反卷積和系統(tǒng)辨識非常相似，為什么？1反卷積：系統(tǒng)辨識：反卷積和系統(tǒng)辨識非常相似，為什么？163

9.6獨立分量分析簡介

獨立分量分析（ICA）是由信源盲分解（BSS）技術(shù)發(fā)展起來的多通道信號處理方法。多通道信號：X=[x1,x2,…xN]T,信源信號：S=[s1,s2,…sM]T，混合系統(tǒng)A（N×M變換矩陣）；X=AS。解混系統(tǒng)B。19.6獨立分量分析簡介獨立分量分64

信源S的各個分量是相互獨立的，且假設：1）源信號S的分量個數(shù)M小于觀察信號X的分量個數(shù)N，即N個觀察信號最多能分解出N個源信號分