0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

说一说信号与系统中的“归一化处理“

信号与系统和数字信号处理 来源:未知 作者:李倩 2018-08-21 18:08 次阅读

答疑群里面有同学问,“归一化是什么意思?”。关于数学上归一化严谨的定义我没有研究过。去网上查了一下,360百科上是这样定义的:

“ 归一化是一种简化计算的方式,即将有量纲的表达式,经过变换,化为无量纲的表达式,成为标量。 ”

不管是在信号处理类的课程中还是在工程实际中,归一化都是一种常用的处理方式。

比如,离散时间信号x(n)的自变量n,就是时间相对于采样周期(或者叫采样间隔)T的归一化,即

n=t/T

离散域的角频率(称为数字域频率)W,就是模拟角频率相对于采样频率的归一化,即:

数字域频率=模拟角频率/采样频率fs=模拟角频率×采样间隔T

在学习时域采样时,我们说:时域以T为间隔离散化,对应频域以2π/T为周期进行周期延拓,所以,抽样信号的傅里叶变换是以2π/T为周期的。但到了离散信号的傅里叶变换DTFT,又是以2π的周期的。就是因为把模拟角频率2π/T除以采样频率(即乘以采样间隔T)变成了数字域频率2π。如下图所示。

设模拟频率为f(Hz),模拟角频率就是2πf(rad/s),采样频率fs(fs≥2f),所以,数字域频率的最大值为π,如果去掉弧度,就是1。

在数字滤波器设计中,matlab中的相关函数的参数,截止频率通常限定在0~1之间,就是这个道理。对于一个采样频率为1000Hz的系统,400Hz的归一化频率就为400/500=0.8。理解这一点,不管是在学习数字信号处理,还是在工程实际中,都非常有用。

再比如,信号或者系统的幅频特性,我们信号与系统课程中,是以傅里叶变换H(jw)的模为纵轴画图,如果将其归一化,就是将|H(jw)|除以max(|H(jw)|),也就是幅频特性的最大值为1。而在数字信号处理或者工程实际中,往往是以dB为单位画图,即:将|H(jw)|除以max(|H(jw)|)再取20倍的log。这样,幅频特性的最大值就是0dB。

比如下面这四幅图,分别是两个滤波器A和B。第一列是以归一化的|H(jw)|为纵轴,第二列,就是以归一化的dB为纵轴。看滤波器B,好像看不出来幅频特性的起伏,但以dB为纵轴,这种起伏就看的很清楚。而且阻带衰减多少个dB就一目了然。滤波器A的阻带衰减在20dB左右,而滤波器B的阻带衰减超过了40dB。从这个角度来说,滤波器B的滤波性能更优。

在数字滤波器设计中,归一化也是一种常见的思想。我们常常先设计一个截止频率为1的低通滤波器(称为归一化低通滤波器),然后通过频带变换,将其变换为所需要的滤波器。

以上内容,有些属于信号与系统,有些属于数字信号处理。

网易云课堂上线的《信号与系统》课程,同学们反映不错,也有同学希望尽快上线《数字信号处理》课程。

数字信号处理,我也上过多年,可是要做成上线的网课,我个人觉得还需要较长时间的准备。就拿已经上线的信号与系统来说吧,我从04年开始上这门课,并且参加了国家精品课程、精品资源共享课程等全程授课视频的录制(是教室实录),可以说有授课视频录制的经验,但网课和教室上课区别比较大,没有黑板,节奏也要快一些,内容全部重新梳理,课件全部重新做。从去年秋季开始准备,历经近一年的时间,直到今年暑假才全部完成。

所以,数字信号处理的网课,不能一蹴而就,我的计划是先在公众号上做,后面会陆续推出一些数字信号处理方面的文章,准备充分之后再录制成视频课。请大家谅解。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 滤波器
    +关注

    关注

    160

    文章

    7725

    浏览量

    177633
  • 信号
    +关注

    关注

    11

    文章

    2778

    浏览量

    76609

原文标题:信号与系统和数字信号处理中的归一化

文章出处:【微信号:SignalAndSystem_DSP,微信公众号:信号与系统和数字信号处理】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    说一说对模拟电路这门课的理解

    在电子类专业,模拟电路是门非常重要,并且不少人觉得很难的门课。这里说一说对模拟电路这门课的理解,希望能对大家有所帮助。
    发表于 10-24 09:41 1054次阅读

    [原创]简单的说一说放大器的维修

     简单的说一说放大器的维修,CATV放大器的电路,原理都很简单,主要分为放大部分和电源部分。    &
    发表于 03-22 12:03

    谈谈 :【归一化

    归一化”,这个名词,究竟什么是归一化呢?先简单说说,归1化,我们都习惯【0】表示低电平,【1】表示高电平。其实这个低电平、高电平理解可以很广的。例如我们可以认为3.3V是高电平,也可以认为5V
    发表于 02-24 21:55

    说一说逆变电源

    目前国内电信系统大功率交流设备般采用UPS作为可靠供电方案。逆变电源没有成为电信系统的主要交流供电设备,其原因主要是由于传统的逆变电源系统容量较小,并联程度较差,配套选件缺乏等,无法
    发表于 07-29 14:02

    详细说一说降压型开关电源(BUCK)相关的设计细节

    降压型开关电源(BUCK)是实际应用较为广泛使用的电路,本文来详细说一说相关的设计细节。这里不考虑集成的开关电源,分控制和驱动、开关管、电感等部分讲。文章目录基本结构控制和驱动开关管自举电容电感
    发表于 01-03 06:50

    CPLD有内存这一说吗?

    CPLD有内存这一说吗?例如51单片机有4K的内存。如果有,内存都有多大的?如果没有,是否是根据使用了多少相应的逻辑资源的情况来判断的?
    发表于 04-23 14:32

    请问单片机还有烧熔丝一说吗?

    现在单片机还有烧熔丝一说吗?
    发表于 06-20 06:23

    傣语语音合成的文本归一化方法

    本文以开发傣语语音合成系统为目的,重点研究傣语文本的数字归一化和特殊字符归一化问题。数字和特殊字符都属于傣语文本的非标准词,文本
    发表于 12-06 16:29 0次下载
    傣语语音合成<b class='flag-5'>中</b>的文本<b class='flag-5'>归一化</b>方法

    探讨AI在存储的应用和对存储系统的改进

    说一说AI技术在存储的应用,和对存储系统带来的创新性改进。
    的头像 发表于 10-24 15:41 4436次阅读

    说一说蓝牙mesh代理服务资料下载

    电子发烧友网为你提供说一说蓝牙mesh代理服务资料下载的电子资料下载,更有其他相关的电路图、源代码、课件教程、中文资料、英文资料、参考设计、用户指南、解决方案等资料,希望可以帮助到广大的电子工程师们。
    发表于 04-05 08:43 14次下载
    <b class='flag-5'>说一说</b>蓝牙mesh代理服务资料下载

    网线也有分类一说-clan

    网络速度不仅是受宽带的影响,而且也会受到设备、路由以及所处环境的影响。其中,网线也是种影响网速的因素。那么要如何选购网线呢?网线也有分类一说,下面就跟着科兰小编起来看看最常用到的网线吧。 你知道
    发表于 12-14 09:43 1261次阅读

    说一说光网络

    顾名思义,光网络(optical network)是这样类通信网络系统-它使用光信号而不是电子信号在两点或多点之间发送信息。
    发表于 05-18 14:19 2404次阅读
    <b class='flag-5'>说一说</b>光网络

    说一说BMS外部的预充电路和预充电阻

    说一说BMS外部的预充电路和预充电阻  BMS(电池管理系统)是负责管理电池状态和保护电池的系统,它通过监测电池电压、温度、电流等参数,来实现对电池运行的控制。然而,在电池系统
    的头像 发表于 10-23 09:46 3176次阅读

    智能车电磁归一化该怎么处理

    归一化处理 很多开始的小白,在做电磁这部分时,可能并不太知道归一化,只是通过滤波算法处理后就用解算出来的电感数值,开始写控制算法,这样导
    的头像 发表于 11-28 17:45 866次阅读

    能不能说一说TCP和UDP的区别?

    能不能说一说TCP和UDP的区别? TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)是互联网传输层协议的两种常见形式。它们在数据传输、连接管理和可靠性等方面存在些显著差异。本文将详细介绍TCP
    的头像 发表于 02-04 11:03 485次阅读