線性[數學概念]

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線性特性是卷積運算的性質之一,即設a,b為任意常數,則對於函式f(z,y),h(x,y)和g(x,y),

af(x,Y)+bh(z,y)*g(z,y)=-af(x,y)*g(x,y)+bh(x,y)*g(z,y)。

同樣有:

f(x,y)*{ah(x,y)+bg(x,y)=af(x,y)*h(x,y)+bf(x,y)*g(x,y)。

基本信息

定義

卷積(Convolution)既是一個由含參變數的無窮積分定義的函式,又代表一種運算。其運算性質線上性系統理論、光學成像理論和傅立葉變換及其套用中經常用到。

線性[數學概念] 線性[數學概念]

卷積的運算性質有線性特性,複函數的卷積,可分離變數,卷積符合交換律,卷積符合結合律,坐標縮放性質,卷積位移不變性,函式f(x,y)與 函式的卷積。

其中線性特性可描述為:

設a,b為任意常數,則對於函式f(z,y),h(x,y)和g(x,y),

{af(x,Y)+bh(z,y)}*g(z,y)=-af(x,y)*g(x,y)+bh(x,y)*g(z,y)。

同樣有:

f(x,y)*{ah(x,y)+bg(x,y)=af(x,y)*h(x,y)+bf(x,y)*g(x,y)。

線性卷積

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卷積運算是線性時不變系統分析的重要工具,很多濾波器的設計中都要用到卷積運算。下面給出線性卷積運算的定義。設有離散信號x(n)和y(n),其線性卷積為: 。

與線性相關運算不同的是:

①卷積運算時,y(n)要先反折得到y(-n)。

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②m>0表示y(-n)序列右移,m<0表示左移,不同的m得到不同的 值。其餘與相關計算相同。線性卷積運算的簡潔表示為: 。

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式中的 表示線性卷機運算符。

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令 與 相比較,

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則有 。

因而線性卷積運算結果序列點長也是序列x(n)的長度加上y(n)長度再減去1。

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再令 中k=m—n,則n=m-k,

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得 。

因而卷積運算交換先後不影響結果。

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