圓周折積

兩個函式的循環卷積是由他們的周期延伸所來定義的。周期延伸意思是把原本的函式平移某個周期 T 的整數倍後再全部加起來,所產生的新函式。

基本介紹

  • 中文名:圓周折積
  • 外文名:Circular convolution
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簡介

兩個函式的循環卷積是由他們的周期延伸所來定義的。周期延伸意思是把原本的函式平移某個周期T的整數倍後再全部加起來,所產生的新函式。
的周期延伸可以寫成
兩個函式
循環卷積可用兩種互相等價的方式來定義
其中*表示原本的(線性)卷積

類似地,對於離散信號(數列),可以定義周期N的循環卷積{\displaystyle (x\otimes h)[n]}為
離散信號的循環卷積可以經由循環卷積定理使用快速傅立葉變換(FFT)而有效率的計算。因此,若原本的(線性)卷積能變換成循環卷積來計算,會遠比直接計算更快速。考慮到長度L和長度M的有限長度離散信號,做卷積之後會成為長度 L+M-1的信號,因此只要把兩離散信號補上適當數目的零(zero-padding)成為N點信號,其中
,則它們的循環卷積就與卷積相等。即可接著用N點 FFT 作計算。
用以上方法計算卷積時,若兩個信號長度相差很多,則較短者須補上相當多的零,太不經濟。而且在某些情況下,例如較短的h[n] 是一個FIR 濾波器而較長的x[n]是未知長度的輸入(像語音)時,直接用以上方法要等所有的輸入都收到後才能開始算輸出信號,太不方便。這時可以把x[n]分割成許多適當長度的區塊(稱為 block convolution),然後一段一段的處理。經過濾波後的段落再仔細的連線起來,藉由輸入或輸出的重疊來處理區塊連線的部分。這兩種做法分別稱為重疊-儲存之卷積法和重疊-相加之卷積法

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  • 循環卷積定理
  • DFT與循環卷積

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