430 likes | 611 Views
ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΩΝ. Διακριτού Χρόνου Σειρές Fourier. Περιοδική Επέκταση Σήματος Πεπερασμένης Χρονικής Διάρκειας. x [ n ]. Ν -1. 0. Ν -1. 2Ν -1. n. 0. Ν. Διακριτού Χρόνου Σειρές Fourier. Περιοδική Επέκταση Σήματος Πεπερασμένης Χρονικής Διάρκειας. Ν -1. 2Ν -1. n. 0. Ν.
E N D
ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΩΝ
Διακριτού Χρόνου Σειρές Fourier Περιοδική Επέκταση Σήματος Πεπερασμένης Χρονικής Διάρκειας. x[n] Ν-1 0 . . . . . . Ν-1 2Ν-1 n 0 Ν
Διακριτού Χρόνου Σειρές Fourier Περιοδική Επέκταση Σήματος Πεπερασμένης Χρονικής Διάρκειας. . . . . . . Ν-1 2Ν-1 n 0 Ν
Διακριτού Χρόνου Σειρές Fourier Περιοδικές Επεκτάσεις Σημάτων Πεπερασμένης Χρονικής Διάρκειας. Εξίσωση Σύνθεσης: Εξίσωση Ανάλυσης:
Κυκλική Συνέλιξη x0 x0 xM-1 xM-1 x1 x1 x2 x2 h1 h0 h0 hM-1 h2 h1 hM-1 hM-2 x3 x3 x4 x4
Κυκλική Συνέλιξη . . .
Κυκλική Συνέλιξησε Μητρική Μορφή ή ισοδύναμα
Κυκλική Συνέλιξη & Κυκλικά Μητρώα • Κυκλικό Μητρώο
Κυκλική Συνέλιξη & Κυκλικά Μητρώα • Το πιο Απλό Κυκλικό Μητρώο Μστοιχεία ΙΜ-1
Κυκλική Συνέλιξη & Κυκλικά Μητρώα Αν , τότε 2-η στήλη του Μητρώου
Κυκλική Συνέλιξη & Κυκλικά Μητρώα 3-η στήλη του Μητρώου
Κυκλική Συνέλιξη & Κυκλικά Μητρώα (k+1) στήλη του Μητρώου
Κυκλική Συνέλιξη & Κυκλικά Μητρώα Άρα Το μητρώο : • Έχει σαν ιδιο-διανύσματα τις στήλες του αντιστρόφου του μητρώου FΜxΜ του Διακριτού Μετασχηματισμού Fourier και • ιδιοτιμές, τις τιμές του ΔΜF της κρουστικής απόκρισης h[n], δηλαδή τον ΔΜF του διανύσματος
Κυκλική Συνέλιξη & Κυκλικά Μητρώα
Κυκλική Συνέλιξη & Κυκλικά Μητρώα Θα πρέπει να θυμηθούμε τώρα ότι, αν , τότε (Ορθογωνιότητα) και ότι ή ισοδύναμα:
Κυκλική Συνέλιξη στο Πεδίο της Συχνότητας Παίρνοντας υπόψη μας τα παραπάνω έχουμε ότι: όπου ΑΡΑ!!!!
Κυκλική Συνέλιξη στο Πεδίο της Συχνότητας ΑΡΑ!!!!
Κυκλική Συνέλιξη στο Πεδίο της Συχνότητας
Κυκλική Συνέλιξη στο Πεδίο της Συχνότητας ΑΡΑ!!!!
Υπολογισμός της Κυκλικής Συνέλιξης • Υπολογισμός στο ΠΕΔΙΟ του ΧΡΟΝΟΥ: Υπολογιστικό κόστος: πραγματικοί πολλαπλασιασμοί πραγματικές προσθέσεις. • Υπολογισμός στο ΠΕΔΙΟ της ΣΥΧΝΟΤΗΤΑΣ & επιστροφή • στο ΠΕΔΙΟ του ΧΡΟΝΟΥ: Υπολογιστικό κόστος: μιγαδικοί πολλαπλασιασμοί μιγαδικές προσθέσεις.
Ταχύς Μετασχηματισμός Fourier (FFT) • Αποδοτικές Υλοποιήσεις του ΔΜF. • Η Στρατηγική του Διαίρει και Βασίλευε Π Π1 Π2 Π11 Π12 Π21 Π22 Π111 Π112
Ταχύς Μετασχηματισμός Fourier (FFT) • Αποδοτική Υλοποίηση του ΔΜF με Αποδεκατισμό στο Χρόνο • Αποδοτική Υλοποίηση του ΔΜF με Αποδεκατισμό στή Συχνότητα
Υπολογιστικό Κόστος TΜF (FFT) Υπολογιστικό κόστος ΔΜF Μήκους Μ συναρτήσει 2 ΔΜF μήκους Μ/2 : μιγαδικοί πολλαπλασιασμοί μιγαδικές προσθέσεις. Συνολικό Υπολογιστικό κόστος:
x[n] n Γραμμική Συνέλιξη
Γραμμική Συνέλιξη Υποθέσεις: 1. Το μήκος της κρουστικής απόκρισης του αιτιατού συστήματος είναι Μ. 2. Το σήμα που θέλουμε να επεξεργαστούμε με το σύστημα έχει μήκος Ν δείγματα, με Ν>>Μ
Γραμμική Συνέλιξη 1-η Μεταβατική Περίοδος: . . .
Γραμμική Συνέλιξη Περίοδος Μόνιμης Κατάστασης: • . • . • .
Γραμμική Συνέλιξη 2-η Μεταβατική Περίοδος: . . .
Γραμμική Συνέλιξη 1-η Μεταβατική Περίοδος: N στήλες
Γραμμική Συνέλιξη Περίοδος Μόνιμης Κατάστασης: N στήλες
Γραμμική Συνέλιξη 2-η Μεταβατική Περίοδος: N στήλες
Γραμμική Συνέλιξη N στήλες Μ-1 Ν-Μ+1 Μ-1
Γραμμική Συνέλιξη-Συμπλήρωση (Πρόσθεση) N+Μ-1 στήλες Ν+Μ-1 Μ-1 Μ-1
FFT L-Σημείων ΙFFT L-Σημείων FFT L-Σημείων Αποδοτικός Υπολογισμός Γραμμικής Συνέλιξης
ΙFFT L-Σημείων Υπολογισμός της Γραμμικής Συνέλιξης FFT L-Σημείων
Μέθοδοι Υλοποίησης Γραμμικής Συνέλιξης Μέθοδος Επικάλυψης & Άθροισης Ν FC FC FC Ν-Μ+1 1-η 2-η 1-η 2-η Μ-1 2-η Ν+Μ-1
Γραμμική Συνέλιξη-Διατήρηση N στήλες Μ-1 Ν-Μ+1 Μ-1
Γραμμική Συνέλιξη-Διατήρηση N στήλες Μ-1 Ν-Μ+1
Μ-1 Μ-1 Μ-1 Μέθοδοι Υλοποίησης Γραμμικής Συνέλιξης Μέθοδος Επικάλυψης & Διατήρησης Ν-Μ+1 Μ-1 Ν Ν Ν FC FC FC Ν-Μ+1 Ν