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[综合] 相关滤波有关问题

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发表于 2007-8-9 16:37 | 显示全部楼层 |阅读模式

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弱弱的请教各位大虾:
  对于一个含有高斯白噪声正弦信号,进行自相关分析,在其自相关图形上出现的最大值的物理意义是什么?(比如:一个频率为10HZ的含有高斯白噪声的正弦信号,时间长度为2秒,它的自相关的最大值在2秒处,如果单从积分的角度看的话,能说出一点道理,可是其物理意义是什么呢?还有自相关的时间长度为什么是给定信号长度的两倍列?)   

  对于互相关,互相关的意义在于要是有同频的周期信号则相关,如频率不等,则不相关即逐渐衰减为零,我想问的是:一个信号为10HZ的时间长度为2秒的含有高斯白噪声的正弦信号和一个为10HZ的时间长度为0.1秒的正弦信号,它俩的互相关的最大值又说明了什么?而且他们的最大值持续的时间又说明了什么.还有他俩的互相关信号图象的时间长度感觉好象是2秒+0.1秒=2.1秒哦?这又是为什么列?
基础知识太差,期待指点!
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发表于 2007-8-9 17:11 | 显示全部楼层
自相关后长度变成两倍的原因你可以看看corr的公式
另外太高频的gauss好像不能用这个分析
发表于 2007-8-9 22:05 | 显示全部楼层
x=A*sin(w*t)
其自相关为:
Rx(tao)=(A.^2/2)*cos(w*t)  由此可知信号幅值与其自相关函数幅值之间的关系。


另外信号z(t)=x(t)+y(t)的自相关具有如下性质:
1.png
当x(t)中混有白噪声,即z(t)=x(t)+gauss,由于我们通常认为信号与白噪声不相关(见最后一张附图),所以信号+白噪声的自相关等于信号的自相关+白噪声的自相关。我们用下面的程序进行验证:
dt=.1;
t=[0:dt:100];
x=3*sin(t);
noise=randn(1,length(t));
y=x+noise;
[a1,b1]=xcorr(x,'unbiased');
figure;
plot(b1*dt,a1)
title('原始信号自相关')
[a2,b2]=xcorr(noise,'unbiased');
figure;
plot(b2*dt,a2)
title('高斯白噪声自相关')
[a3,b3]=xcorr(y,'unbiased');
figure;
plot(b3*dt,a3)
title('原信号与高斯白噪声叠加自相关')

正弦信号幅值为A=3,所以其自相关的幅值为A^2/2=4.5,高斯白噪声自相关幅值等于其方差1(tao=0处),所以(高斯白噪声+信号)的自相关幅值大约为它们各自自相关的幅值之和。
原始信号自相关.png 高斯白噪声自相关.png
原信号与高斯白噪声叠加自相关.png


事实上信号与高斯白噪声并不是完全不相关的,因为高斯白噪声理论上是一个含有所有频率成分的信号,当然也包含了信号x的频率频率分量。所以理论上分析信号与高斯白噪声的互相关并不能为0,而应该是与信号同频率的周期波动形式。下面是我们作的信号与噪声以及噪声与信号的互相关图形。
[a4,b4]=xcorr(x,noise,'unbiased');
figure;
plot(b4*dt,a4)
title('信号与噪声互相关')
[a5,b5]=xcorr(x,noise,'unbiased');
figure;
plot(b5*dt,a5)
title('噪声与信号互相关')

信号噪声互相关.png 噪声信号互相关.png

[ 本帖最后由 zhlong 于 2007-8-9 22:07 编辑 ]
通常认为信号与白噪声不相关.png

评分

1

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发表于 2008-5-5 16:01 | 显示全部楼层

深受启发

回答比较全面 以后我也会努力发表好的文章
发表于 2008-5-5 19:28 | 显示全部楼层
嗯,回答得很好。
很喜欢这样的讨论氛围,如此下去,中国的科学必强!:lol
发表于 2008-5-26 11:02 | 显示全部楼层

疑问

不相关的两个或多个噪声序列如何产生?有谁在做高阶累积量的DOA?
发表于 2009-10-22 11:26 | 显示全部楼层

回复 板凳 zhlong 的帖子

总结的非常好:handshake
发表于 2009-10-24 12:49 | 显示全部楼层
学习了,谢谢啊
发表于 2010-9-17 21:23 | 显示全部楼层
学习了,谢谢
发表于 2010-9-19 10:32 | 显示全部楼层
信号的自相关特性无论是时域还是频域都是很重要的,感谢3楼的详细解答,受教了
发表于 2011-5-20 09:16 | 显示全部楼层
楼主还在不?能不能更我解释什么是相关滤波,对随机 振动信号适用不
发表于 2012-4-21 16:25 | 显示全部楼层
油瓶在手 低头猛走 鼠标一抖 一分到手
发表于 2013-12-8 09:34 | 显示全部楼层
正好用到这方面的知识,太感谢了
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