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wolfcan

新虫 (正式写手)

[交流] 请问s域,频域,复频域的区别是什么?拉普拉斯,傅里叶变换、z变换等内容,谢谢各位

第一,小弟现在在学数字信号处理这本书,但是对于一些傅立叶变换、离散傅立叶变换、z变换等搞的很糊涂;比如用傅立叶求频谱的时候,一会用X(jΩ)一会用X(e^jw),一会Ω,一个w的,谁能帮我梳理一下呢?
第二,我记得拉普拉斯变换是将时序变成了S域,但是网上很多地方又说S域就是复频域,如果二者一样为什么还整两个东西呢?同时Z变换也是说将离散的实数或复数转成复频域表示,那岂不是z变换也是转换成复频域的工具?小弟彻底崩溃了所以请各位大师指导一下,让我明白的痛痛快快的,谢谢
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单枪舞九州

金虫 (正式写手)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
留言说不清楚,有时间先把信号与系统好好看看…

[ 发自小木虫客户端 ]
2楼2015-03-12 12:57:21
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mchen_6431

专家顾问 (著名写手)

★ ★ ★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
conanwj: 金币+5, 感谢应助 2015-03-16 21:38:41
1。其实傅里叶没有把实数的东西变成复数了。把一个周期实数函数用傅里叶级数展开,如果用cos和sin,每一个n(这里的n是从0到正无穷)对应两个实数系数an(cos项前面的系数)和bn(sin项前面的系数),有两项,这样很麻烦。于是,动用,欧拉定律,可以把cos和sin都变成指数函数,然后观察到每一个n也得到两项,每项是一个系数乘上一个指数函数。但是好处在于这两项神奇地共扼(指数函数共扼,系数也共扼)啊,只要把n变成从负无穷到正无穷,那么至少看起来就是只有一项了,因为n与-n两项是共扼的。而这里的这个系数,常常是复数,然后,这个系数就叫做这个函数的傅里叶级数表示。而傅里叶变换呢,把积分看成取和吧。
2.傅里叶变换为什么好用在于很多计算在傅里叶变换之后变得简单了。比如积分,微分,成了乘法和除法。也因此,在数学里面,这本身就是一种解微分方程的方法。但是,它有个缺陷,收敛的条件很苛刻,这样有的系统没法进行傅里叶变换。拉普拉斯就狠了,都能变(但在某个范围内成立,且这个范围很重要,表达式相同,范围不同可能意味着不同系统),这意味着,那些通过傅里叶变换变换获得的简单,对于大多数系统都能用了。
3。z变换是离散傅里叶变换的推广。
4。拉普拉斯的两个用途:它的收敛区域隐含着有关系统是否稳定的信息,还有其他有趣的信息。还有就是上面说的简化解系统方程,尤其是在电路里面,因为kcl和kvl这些家伙在s域都成立。
5。傅里叶变换首先也是可以简化运算,因为它其实就是s为纯虚数时候的拉普拉斯变换。而傅里叶变换还有个作用就是分析稳定系统的频率响应。这是因为我们常见的大多数信号的傅里叶变换都是收敛的,所以傅里叶就够用了。而系统稳不稳定呢,先用拉普拉斯去分析,因为不管你稳不稳,我都能变换。稳定了,我们再回来分析你的频率响应。

http://www.zhihu.com/question/19983179
3楼2015-03-12 18:31:47
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