
- •1. Одномерные последовательности. Их классификация и способы задания
- •Примеры последовательностей:
- •2. Дискретные лис-системы. Импульсная характеристика.
- •3. Физическая реализуемость лис-систем.
- •4. Устойчивость лис-систем
- •5. Классификация лпп систем по форме импульсной характеристики
- •6. Разностные уравнения и структурные схемы.
- •7. Частотная характеристика лис-системы. Спектры сигналов. Преобразование Фурье.
- •8. Свойства спектров последовательностей
- •9. Соотношение между спектрами непрерывных и дискретных сигналов. Эффект наложения спектров.
- •10. Одномерное z-преобразование. Область сходимости
- •11. Дробно-рациональное z-преобразование. Диаграмма нулей и полюсов. Связь со спектром последовательности
- •12. Основные свойства z-преобразований. Примеры.
- •13. Методы вычисления обратного z-преобразования. Примеры.
- •14. Анализ и синтез одномерных лис-систем с использованием z-преобразования. Исследование устойчивости.
- •15. Дискретное преобразование Фурье.
- •16. Связь дпф с непрерывным спектром и z-преобразованием
- •17. Использование дпф для вычисления отсчетов непрерывного спектра
- •18. Использование дпф для вычисления последовательности по ее спектру
- •19. Основные свойства дпф
- •20. Вычисление линейной апериодической свертки при помощи дпф
- •21. Алгоритм быстрого преобразования Фурье. Оценка эффективности
- •22. Совмещенный алгоритм бпф для двух вещественных последовательностей
- •23. Совмещенный алгоритм бпф для одной вещественной последовательности
- •24. Задача проектирования цифровых фильтров, этапы ее решения
- •25. Задача проектирования ких-фильтров
- •26. Усечение их идеального фильтра
- •27. Метод взвешивания
- •28. Метод частотной выборки
- •29. Структурные схемы ких-фильтров
- •30. Задача проектирования бих-фильтров
- •31. Метод инвариантного преобразования их
- •32. Структурные схемы бих-фильтров
- •33. Стационарные случайные последовательности. Их характеристики
- •34. Преобразование стационарных случайных последовательностей в лис-системах
- •35. Факторизация энергетического спектра
- •36. Постановка задачи восстановления сигналов. Оптимальное и квазиоптимальное восстановление
- •37. Уравнение Винера-Хопфа. Лемма об ортогональном проецировании
- •38. Оптимальное восстановление. Расчет погрешности восстановления
- •39. Линейная модель наблюдения. Фильтр Винера
- •40. Частный случай применения Винеровского фильтра
- •41. Реализация оптимального фильтра. Обработка в прямом и обратном времени.
- •42. Реализация оптимального восстановления при помощи дпф
1. Одномерные последовательности. Их классификация и способы задания
Два способа записи последовательности:
– отражает процесс дискретизации
непрерывного во времени сигнала, где
.
короче и используется в случае, когда
не требуется учитывать реальный масштаб
времени.
Интервал определения последовательности может быть
Конечным:
, где
,
– целые. Имееп последовательность конечной длины
Полубесконечным:
– левосторонняя или
– правосторонняя
Бесконечным:
– двусторонняя.
Для унификации всякую последовательность обычно приводят к бесконечной, полагая отсчеты, лежащие вне интервала определения, тождественно равными нулю.
Последовательность называется
детерминированной, если можно точно
указать ее значение для любого момента
дискретного времени
.
Последовательность – случайная, если ее элементы – случайные величины.
Способы задания детерминированной последовательности:
Задание значений:
Аналитическое задание:
Аналитически через дискретизированную функцию:
Через рекуррентную функцию:
,
Графический способ:
Примеры последовательностей:
Единичный импульс:
Единичный скачок:
Дискретная правосторонняя экспонента:
Дискретная комплексная экспонента:
, где
, имеющая смысл безразмерной частоты
2. Дискретные лис-системы. Импульсная характеристика.
Опр. Дискретной системой будем
называть некоторое правило
,
по которому входная последовательность
преобразовывается в выходную
последовательность
:
.
Опр. Дискретная система
называется линейной, если для нее
соблюдается принцип суперпозиции:
.
Опр. Дискретная система
называется системой с постоянными
параметрами, если
выполняется
,
то есть если она обладает свойством
инвариантности ко времени.
Опр. Дискретные системы, обладающие одновременно свойствами линейности и инвариантности к сдвигу, называются дискретными линейными системами с постоянными параметрами (ЛПП-системами).
Чтобы описать систему с информационной точки зрения, нужно указать конкретное правило преобразования входного сигнала в выходной. ЛПП-систему можно описать с помощью ее импульсной характеристики.
Опр. Импульсная характеристика
дискретной ЛПП-системы определяется
как реакция системы на входное воздействие
в форме единичного импульса:
.
Полная выходная последовательность
записывается в виде свертки:
.
Свойства свертки
:
Коммутативность:
;
Ассоциативность:
Дистрибутивность:
Фильтрующее свойство единичного импульса:
Свободное суммирование сдвига. Если
,
Для ЛПП-системы при последовательном соединении звеньев с ИХ
:
Для ЛПП-системы при параллельном соединении звеньев с ИХ :
.
3. Физическая реализуемость лис-систем.
Опр. Дискретная система называется
физически реализуемой, если значение
выходной последовательности в
произвольный момент
зависит только от значений входной
последовательности при
.
Для физически реализуемой системы отклик не опережает входное воздействие.
. Для физической реализуемости должно
быть
при
,
.
Отсюда необходимое и достаточное условие
физической реализуемости ЛПП-системы:
при
.