卷积就是一种微元相乘累加的极限形式

你是通信与信息工程专业的吗?
对于非数学系学生来说,只要懂怎么用卷积就可以了,研究什么是卷积其实意义不大,它就是一种微元相乘累加的极限形式。卷积本身不过就是一种数学运算而已。就跟“蝶形运算”一样,怎么证明,这是数学系的人的工作。
在信号与系统里,f(t)的零状态响应y(t)可用f(t)与其单位冲激响应h(t)的卷积积分求解得,即y(t)=f(t)*h(t)。学过信号与系统的都应该知道,时域的卷积等于频域的乘积,即有Y(s)=F(s)×H(s)。(s=jw,拉氏变换后等到的函数其实就是信号的频域表达式)
有一点你必须明白,在通信系统里,我们关心的以及要研究的是信号的频域,不是时域,原因是因为信号的频率是携带有信息的量。
所以,我们需要的是Y(s)这个表达式,但是实际上,我们往往不能很容易的得到F(s)和H(s)这两个表达式,但是能直接的很容易的得到f(t)和h(t),所以为了找到Y(s)和y(t)的对应关系,就要用到卷积运算。
复频域。
s=jw,当中的j是复数单位,所以使用的是复频域。通俗的解释方法是,因为系统中有电感X=jwL、电容X=1/jwC,物理意义是,系统H(s)对不同的频率分量有不同的衰减,即这种衰减是发生在频域的,所以为了与时域区别,引入复数的运算。但是在复频域计算的形式仍然满足欧姆定理、KCL、KVL、叠加法。
负的频率。
之所以会出现负的频率,这只是数学运算的结果,只存在于数学运算中,实际中不会有负的频率。

最后提一点建议,对于工程师而言,数学是一种工具,只管用,别管怎么来的。一些科学家,毕其一生研究出来的定理方法,有很多我们都在应用,但是如果我们去研究它的话,显然是不合适的。

所有跟帖: 

"我给你一个数学函数f,时间域无限的输入信号在f域有限的。时间域波形混乱的输入信号在f域是整齐的容易看清楚的。这样你就可以计算了 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (20152 bytes) () 11/08/2010 postreply 20:20:11

希尔伯特黄变换及其在地震资料分析处理中的应用_百度文库 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (210 bytes) () 11/09/2010 postreply 10:57:25

这里*表示卷积。时域测量与频域测量互相之间有唯一的对应关系。在这一个域进行测量,通过换算可求得另一个域的结果 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (1245 bytes) () 11/09/2010 postreply 10:58:56

希尔伯特变换本质上是一个理想的90°移相器:趋势项提取 "我给你一个数学函数f,时间域无限的输入信号在f域有限的。时间域波形混乱 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (1432 bytes) () 11/09/2010 postreply 12:39:41

希尔伯特变换 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (13075 bytes) () 11/09/2010 postreply 12:47:29

希尔伯波特变换,系统的网络函数 系统是因果系统 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (343 bytes) () 11/09/2010 postreply 12:52:29

随时自动适应要求变化的全程机械制造机械生产线的雏形 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (419 bytes) () 11/09/2010 postreply 12:55:58

利用希尔伯特(Hilbert)变换研究系统(网络函数)的约束特性 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (2693 bytes) () 11/09/2010 postreply 12:59:15

哥德尔:希尔伯特某一形式语言系统的无矛盾性绝对的证明不可能实现 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (264 bytes) () 11/09/2010 postreply 15:45:34

希尔伯特Hilbert的23个问题 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (12703 bytes) () 11/09/2010 postreply 15:49:14

哥德尔不完备定理的意义 哥德尔定理是一阶逻辑的定理 哥德尔的第一条不完备定理表明任何一个允许定义自然数的体系必定是不完全的:它包 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (650 bytes) () 11/09/2010 postreply 15:53:46

一阶逻辑 二阶逻辑 类型论 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (1369 bytes) () 11/09/2010 postreply 15:59:56

哥德尔:不相容原理中告诉我们:任何自洽性的公理体系中,只要包含初等算术的陈述,则必定存在一个数学命题,用这组公理不能在有限步数内 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (1202 bytes) () 11/09/2010 postreply 16:02:49

冯·诺伊曼无界自伴算子:有限維的譜定理, 必定存在著一個正交歸一基,可以表達自伴算子為一個實值的對角矩陣 (图) -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (993 bytes) () 11/09/2010 postreply 16:08:14

把矩阵特征值的集合成为谱 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (2497 bytes) () 11/09/2010 postreply 16:19:28

量子力学中由平面波和束缚态所构成的希尔伯特空间 一维束缚态的一般性质(能级分立,无简并,基态无节点,能级随节点数增加) ... -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (413 bytes) () 11/09/2010 postreply 16:14:59

物理好图:薛定谔波动方程 在束缚态问题中是一个指数衰减的函数 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (284 bytes) () 11/09/2010 postreply 16:31:55

德布罗意:包波 相速度 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (77327 bytes) () 11/09/2010 postreply 16:42:15

普朗克称呼量子(quantum)是阶梯改变的意思,玻尔原子论的能级和分裂态也是个意思 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (313 bytes) () 11/09/2010 postreply 16:46:20

粒子,但是它出现在一定空间,一定时间,一定动量区间的由概率描述,其概率分布图样表现成波动的外观。粒子沿经典的直线行走,是因为在当 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (1203 bytes) () 11/09/2010 postreply 16:49:41

数学上说,粒子由一个抽象的态来描述|phi>, 当我们需要讨论粒子的空间波函数的时候,作用左矢<x|phi> 当我们需要讨论动量 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (335 bytes) () 11/09/2010 postreply 16:51:13

最简单的系统就数单个自由粒子了,其波函数是平面谐振波,该波的群速速对应经典力学中的运动速度。波矢与经典的动量矢量对等(有普朗克常 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (238 bytes) () 11/09/2010 postreply 16:52:41

粒子固定在某一点 波束是无限集中的波包 在经典体系中,动量为零就是位置恒定。但在波动语系中,波动区域高度集中意味着波动能谱构成 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (401 bytes) () 11/09/2010 postreply 16:55:32

观测水表面波的时候,波的振幅对应量子力学的粒子的波函数振幅,但是波上每个质点的能量,对应量子力学观测量。你计算一下能量(平均振幅 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (1662 bytes) () 11/09/2010 postreply 17:01:21

δ函数的波矢频谱是极其分散的,它是波矢在整个开区间(0,∞)内所有分波的叠加。也就是说,波函数集中于一点的粒子系统,必须有各种能 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (866 bytes) () 11/09/2010 postreply 17:05:35

自由粒子,动量表象中的波函数是delta(p-p0)。它的动量是完全确定的,而其位置是极不确定的。 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (964 bytes) () 11/09/2010 postreply 17:10:02

路径积分则表达了一种新的概率逻辑规则——费曼规则,以取代老的贝叶斯概率规则, -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (80 bytes) () 11/09/2010 postreply 17:24:43

一个电子束不仅有大量粒子,而且还有一个由同样多的固有电磁场迭加起来的总电磁场,它是电子束的固有电磁场,其宏观表现就是“德布洛意波 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (44612 bytes) () 11/11/2010 postreply 19:47:23

在量子场论看来,时空中分布着各种各样的场,每一种场的最低能态是真空态,场的激发导致粒子的产生,场的退激发导致粒子湮灭。因此,波场 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (348 bytes) () 11/09/2010 postreply 17:29:05

位置不确定和静止不矛盾。位置不确定说的是你不知道它静止在什么地方,但是它是静止的。对于无数个粒子统计平均后,你会发现这些粒子均匀 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (827 bytes) () 11/09/2010 postreply 17:32:57

经典的时候,你不能找到这么一个动量非常精确的平面波,那么你也就可能找到一个位置不那么弥散的准静止粒子,同理,对于delta(x) -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (387 bytes) () 11/09/2010 postreply 17:34:21

关于能量变化的问题,量子力学认为,最基本的是粒子态,当态不变的时候,能量也不变,能量的变化(态的变化)必然来自于外界的相互作用。 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (486 bytes) () 11/09/2010 postreply 19:37:51

林毅夫 当我们在研究问题时,发现了某些似乎是不合乎理性的现象时,不能简单地说是由于当事人不理性,而只是我们对当事人在做出决策时所 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (25854 bytes) () 11/09/2010 postreply 19:58:52

代数的普遍性在于,它将各种各样的相关的、不相关的事物放在一起比较,然后从这些个性的事物中提炼出共性的东西来,比如等价关系 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (11414 bytes) () 11/10/2010 postreply 06:56:57

关洪 把“自伴”推广到“极大对称”(前者是后者的一个特例),这即是POVM(正算子取值测度)理论 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (17290 bytes) () 11/10/2010 postreply 07:59:20

量子力学里必定要用厄米算符(准确地讲是自伴算符) 来描写动力学变量的真正原因是这种算符具有完备的本征函数组,可以用来作为任意态函 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (490 bytes) () 11/10/2010 postreply 08:06:18

用一个实数固然可以描写一个实数,但是用多个实数也可以描写一个实数. 一个复数无非是一组两个实数,用它去描写一个实数,完全是能够胜 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (460 bytes) () 11/10/2010 postreply 08:12:33

連結實數域中兩個真理的最短路徑是通過複數域 每個複數 都可以唯一地表成 1 及 i 的線性組合 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (3264 bytes) () 11/10/2010 postreply 19:50:19

李大仁:一度空間內除了實數外不可能有其他數,所以要擴充實數系,必須向二度空間發展。(關於複數對應於平面的發展過程,將在後面談到。 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (12415 bytes) () 11/11/2010 postreply 08:25:45

把<x,y>與點(x,y)看成一樣,規定<1, 0>=1,<0,1>=i。所以,每一有序實數對<x,y>可視為一複數,而表為1及 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (8375 bytes) () 11/11/2010 postreply 08:35:57

「光所遵循的路徑是最節省時間的路徑.」(而不是最短的路徑 !!) (图) -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (1664 bytes) () 11/11/2010 postreply 08:51:57

剧情函数库:“Always a Bigger Fish”。比如剧中 Jake 第一次去森林探险,当他遇到一只雷兽,女科学家 Gr -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (5948 bytes) () 11/11/2010 postreply 13:42:48

费曼,直线,指均匀空间,均匀介质里面直线传播的光程最短;光可以以任何路径运动,只不过这些路径需要相干叠加,其结果表现为最概然的一 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (7962 bytes) () 11/11/2010 postreply 09:07:09

一根绳子对应着时空的真空态,打上一个松松的结,代表着一个粒子产生。结可以沿绳子滑行,表示粒子波的运行。一对粒子的产生代表着两根相 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (320 bytes) () 11/10/2010 postreply 08:07:55

引力场中时间弹性 引力也会使钟变慢:一楼的钟就会走得比二楼的钟慢 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (28543 bytes) () 11/10/2010 postreply 08:28:49

光在引力场中的表观“慢化”。电磁辐射的频率减小,波长相应地增大,即所谓“红化”(红光在可见光谱中波长最长)。 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (641 bytes) () 11/10/2010 postreply 08:31:34

所有这些广义相对论实验都只涉及太阳系的引力场,而这个场是处处都很弱的,也是定常态的(即不随时间变化)。这个繁荣的实验引力时代激发 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (945 bytes) () 11/10/2010 postreply 08:34:18

所有物体都具有完全一样的相应引力荷。这只有在引力质量与惯性质量严格相等时才可能。这种相等性于是被接受为一条公理,称为等效原理 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (1477 bytes) () 11/10/2010 postreply 08:37:44

一个电场中的物体并不受到同样的加速,加速度与物体的电荷有关。准确地说,引力实际上不是一种作用于时空中的不同物体之间的力,而是时空 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (884 bytes) () 11/10/2010 postreply 08:47:55

物理学的自洽性要求一种相对性,即要求参考系中的物理规律能取相同的形式。在这个意义上,广义相对论可说是推翻了狭义相对论。狭义相对论 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (1040 bytes) () 11/10/2010 postreply 08:53:07

微分引力可以用时空“场地”的弯曲来表示。而且,由于引力总是吸引,这种弯曲就总是凹下而不是隆起 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (1415 bytes) () 11/10/2010 postreply 08:57:03

第二十二章 从物理探究的观点着空间和几何学 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (37690 bytes) () 11/10/2010 postreply 09:03:32

公路上凸起了一小块,只是空间曲率的一点小小不整齐,一个徒步慢行的人很难觉察到,但对一辆以120公里/小时的速度行驶的汽车来说却很 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (1384 bytes) () 11/10/2010 postreply 10:01:49

质量的两种不同表述:两个物体(一轻一重)会以相同的速度“下落”。然而重的物体受到的地球引力比轻的大。那么为什么它不会“落”得更快 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (1458 bytes) () 11/10/2010 postreply 10:06:56

均匀的引力场:两个物体在所有相同的引力场中的速度相同。不论是月亮的还是太阳的,它们以相同的比率被加速 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (911 bytes) () 11/10/2010 postreply 10:09:50

不可能用加速来冒充电力 经典力学的一个基本原理是:任何一个物体的运动都可看作是一个不受任何外力的自由运动(惯性运动)和一个偏离于 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (2477 bytes) () 11/10/2010 postreply 19:12:56

冯胜飞:如果引力是一种惯性力,产生引力的加速运动是宇宙的加速膨胀 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (3913 bytes) () 11/10/2010 postreply 19:24:56

天气(变化)的许多方面都显得完全违反物理规律,2 远程炮弹并非象他们在惯性系中那样沿直线运动 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (1406 bytes) () 11/10/2010 postreply 10:16:36

正负电子聚则成形几股能量(光线)散去,脉冲? -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (531 bytes) () 11/10/2010 postreply 16:13:57

当准单色波列波包含许多频率位于w0±|Dw|/2之间、波数位于k0±|Dk|/2之间的单色波列时,其合振动的振幅构成一种波包。合 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (11606 bytes) () 11/10/2010 postreply 16:30:29

其合振动的振幅构成一种波包。合振动等幅面的传播速度即波包的传播速度。由于探测器只能直接感受到光的强度(振幅)信息 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (342 bytes) () 11/10/2010 postreply 16:32:50

孤立子具有高度稳定性和粒子性。孤立波是一种特殊形态的波,它仅有一个波峰,波长为 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (3046 bytes) () 11/10/2010 postreply 16:42:59

孤立波是一种特殊形态的波,它仅有一个波峰,波长为无限 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (8448 bytes) () 11/10/2010 postreply 16:47:11

"孤立波频谱"的相关搜索 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (285 bytes) () 11/10/2010 postreply 20:01:26

用单色的、即固定频率的光子照射 式中hν为入射光子能量,Ek是被入射光子所击出的电子能量,Eb为该电子的电离能,或称为结合能。光 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (12343 bytes) () 11/11/2010 postreply 08:06:52

国家级精品课程网页 实验 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (35 bytes) () 11/11/2010 postreply 08:09:58

一个确定的最小光子能量,称为临阈光子能量hν0: 光电子能谱是一项表面灵敏的技术。虽然入射光子能穿入固体的深部,但只有固体表面下 -marketreflections- 给 marketreflections 发送悄悄话 marketreflections 的博客首页 (2165 bytes) () 11/11/2010 postreply 08:17:37

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