卷積(又稱卷積)和反卷積(又稱反卷積)是積分變換的數學方法,在許多方面得到了廣泛的應用。用褶積方法解決試井解釋問題已經取得了良好的效果。直到最近,Schroeter、Hollaender和Gringarten解決了他們的計算方法的穩定性問題,這使得反褶積方法迅速引起試井領域的廣泛關註。有專家認為,反褶積的應用是試井解釋方法發展史上的又壹次重大飛躍。他們預測,隨著新測試工具和技術的增加和應用,以及與其他專業研究成果的更緊密結合,試井在油氣儲層描述中的作用和重要性必將增加【1】。
2基本內涵
簡單定義:卷積是分析數學中的壹個重要運算。
設f(x)和g(x)是R1上的兩個可積函數,並進行積分:
可以證明上述積分對幾乎所有實數x都存在。這樣,隨著x的不同值,這個積分定義了壹個新的函數h(x),稱為函數F和G的卷積,記為h(x)=(F * G)(x)。
很容易證明(f * g)(x)=(g * f)(x),並且(f * g)(x)仍然是可積函數。也就是說,空間l 1(r 1)不是乘法,而是壹個代數,甚至是壹個Banach代數。
卷積與傅裏葉變換密切相關。利用兩個函數的傅裏葉變換的乘積等於卷積後的傅裏葉變換的性質,可以簡化傅裏葉分析中的許多問題。
通過卷積得到的函數f*g通常比f和g都光滑。特別是當g是具有緊集的光滑函數並且f是局部可積的時,它們的卷積f * g也是光滑函數。利用這壹性質,對於任何可積函數f,我們可以簡單地構造壹系列逼近f的光滑函數序列fs,這稱為函數的光滑化或正則化。
卷積的概念還可以擴展到序列、測度和廣義函數。
3定義
卷積是兩個變量在壹定範圍內相乘求和的結果。如果卷積的變量是序列x(n)和h(n),則卷積的結果
,
其中星號*表示卷積。當時序n=0時,序列h(-I)是h(I)的時序I求逆的結果;時間序列的反轉使h(I)繞縱軸翻轉180度,因此乘法後求和的計算方法稱為卷積和,簡稱卷積。另外,n是h(-I)的位移,不同的n對應不同的卷積結果。
如果卷積的變量是函數x(t)和h(t),則卷積的計算變為
,
其中p是壹個整數變量,該整數也是壹個和,t是函數h(-p)的移位量,星號*表示卷積。
參見楊益明《數字信號處理》第55頁、第188頁、第264頁,機械工業出版社2012年出版。
4種屬性
每個
完美空間卷積混響
所有卷積運算符都滿足以下屬性:
交換律結合律分配律數乘結合律其中a是任意實數(或復數)。
微分定理,其中Df表示f的微分,如果在離散域中,則指差分算子,包括向前差分和向後差分。
5卷積定理
卷積定理指出函數卷積的傅裏葉變換是函數傅裏葉變換的乘積。也就是說,壹個域中的卷積等價於另壹個域中的乘積,例如,時域中的卷積對應於頻域中的乘積。
F(g(x)* F(x))= F(g(x))F(F(x))
其中f代表傅立葉變換。
該定理也適用於各種傅裏葉變換變體,如拉普拉斯變換、雙邊拉普拉斯變換、z變換、梅林變換和哈特利變換(參見梅林反演定理)。在調和分析中,它也可以推廣到定義在局部緊阿貝爾群上的傅裏葉變換。
卷積定理可以簡化卷積運算。對於壹個長度為n的序列,按照卷積的定義計算需要2n- 1組對位乘法,其計算復雜度為:然而,用傅裏葉變換將序列變換到頻域後,只需要壹組對位乘法。在使用傅立葉變換的快速算法後,總計算復雜度為。這壹結果可應用於快速乘法計算。
6組卷積
卷積和相關分析》。
問題二:二維卷積怎麽操作?a =【100,100,100
100,100,100
100,100,100]
b =【1/9,1/9,1/9
1/9,1/9,1/9
1/9,1/9,1/9]
c = con v2(A,B)
問題3:如何計算兩個函數的卷積?
只需使用conv函數。
示例:
u = ones(1,100);
v = 2 * u;
w = conv;
情節(w);
問題4:什麽是矩陣卷積?沒有矩陣卷積,只有向量卷積。當然,如果妳堅持把向量理解為1*n的矩陣,那也是對的。
所謂兩個向量的卷積,說白了就是多項式乘法。
例如p =【123】,q =【11】是兩個向量,p和q的卷積如下:
取p的元素為壹個多項式的系數,多項式按升冪(或降冪)排列,例如按升冪寫出對應的多項式:1+2x+3x ^ 2;同樣,將Q的元素按升序排列為多項式的系數,並寫出相應的多項式:1+x 0+x。
卷積是“將兩個多項式相乘得到壹個系數”。
(1+2x+3x^2)×(1+x)=1+3x+5x^2+3x^3
所以p和q卷積的結果是【1 3 5 3】。
請記住,當確定是按升序還是降序排列時,下面也應該按這種方式排列,否則結果將是錯誤的。
妳也可以試試matlab。
p =【1 2 3】
q =【1 1】
conv
看是否與計算結果相同。
問題5:如何求兩個函數的卷積?清晰;
clc全部關閉;
x = 0:0.1:12;
y = gaus * * * f(x,【140 6】);
圖;
plot(x,y);
ys = trapz(x,y)%求y到x的面積。
z = gaus * * * f(x,【9 6】);
圖;
plot(x,z);
conv(y、z);
n = linspace(0,12,length(s));
ss = trapz(n,S)%求S到x的面積。
Sspsys = ss/ys%求S面積與Y面積之比。
按照上面的說法試試。
問題6:關於卷積,這兩個圖形的卷積怎麽畫?翻轉第二個形狀以獲得紅色矩形。
然後翻譯測試單位。
(在t0處,向右移動,藍色矩形)
不同情況下t值的討論
卷積是通過在與第壹個圖形相交的區域中積分獲得的。
卷積圖是梯形的。
卷積計算如下:
卷積圖像是梯形的。
草圖如下:
問題7:什麽是卷積?如何求兩個函數的卷積?15積分簡介
卷積(又稱卷積)和反卷積(又稱反卷積)是積分變換的數學方法,在許多方面得到了廣泛的應用。用褶積方法解決試井解釋問題已經取得了良好的效果。直到最近,Schroeter、Hollaender和Gringarten解決了他們的計算方法的穩定性問題,這使得反褶積方法迅速引起試井領域的廣泛關註。有專家認為,反褶積的應用是試井解釋方法發展史上的又壹次重大飛躍。他們預測,隨著新測試工具和技術的增加和應用,以及與其他專業研究成果的更緊密結合,試井在油氣儲層描述中的作用和重要性必將增加【1】。
2基本內涵
簡單定義:卷積是分析數學中的壹個重要運算。
設f(x)和g(x)是R1上的兩個可積函數,並進行積分:
可以證明上述積分對幾乎所有實數x都存在。這樣,隨著x的不同值,這個積分定義了壹個新的函數h(x),稱為函數F和G的卷積,記為h(x)=(F * G)(x)。
很容易證明(f * g)(x)=(g * f)(x),並且(f * g)(x)仍然是可積函數。也就是說,空間l 1(r 1)不是乘法,而是壹個代數,甚至是壹個Banach代數。
卷積與傅裏葉變換密切相關。利用兩個函數的傅裏葉變換的乘積等於卷積後的傅裏葉變換的性質,可以簡化傅裏葉分析中的許多問題。
通過卷積得到的函數f*g通常比f和g都光滑。特別是當g是具有緊集的光滑函數並且f是局部可積的時,它們的卷積f * g也是光滑函數。利用這壹性質,對於任何可積函數f,我們可以簡單地構造壹系列逼近f的光滑函數序列fs,這稱為函數的光滑化或正則化。
卷積的概念還可以擴展到序列、測度和廣義函數。
3定義
卷積是兩個變量在壹定範圍內相乘求和的結果。如果卷積的變量是序列x(n)和h(n),則卷積的結果
,
其中星號*表示卷積。當時序n=0時,序列h(-I)是h(I)的時序I求逆的結果;時間序列的反轉使h(I)繞縱軸翻轉180度,因此乘法後求和的計算方法稱為卷積和,簡稱卷積。另外,n是h(-I)的位移,不同的n對應不同的卷積結果。
如果卷積的變量是函數x(t)和h(t),則卷積的計算變為
,
其中p是壹個整數變量,該整數也是壹個和,t是函數h(-p)的移位量,星號*表示卷積。
參見楊益明《數字信號處理》第55頁、第188頁、第264頁,機械工業出版社2012年出版。
4種屬性
每個
完美空間卷積混響
所有卷積運算符都滿足以下屬性:
交換律結合律分配律數乘結合律其中a是任意實數(或復數)。
微分定理,其中Df表示f的微分,如果在離散域中,則指差分算子,包括向前差分和向後差分。
5卷積定理
卷積定理指出函數卷積的傅裏葉變換是函數傅裏葉變換的乘積。也就是說,壹個域中的卷積等價於另壹個域中的乘積,例如,時域中的卷積對應於頻域中的乘積。
F(g(x)* F(x))= F(g(x))F(F(x))
其中f代表傅立葉變換。
該定理也適用於各種傅裏葉變換變體,如拉普拉斯變換、雙邊拉普拉斯變換、z變換、梅林變換和哈特利變換(參見梅林反演定理)。在調和分析中,它也可以推廣到定義在局部緊阿貝爾群上的傅裏葉變換。
卷積定理可以簡化卷積運算。對於壹個長度為n的序列,按照卷積的定義計算需要2n- 1組對位乘法,其計算復雜度為:然而,用傅裏葉變換將序列變換到頻域後,只需要壹組對位乘法。在使用傅立葉變換的快速算法後,總計算復雜度為。這壹結果可應用於快速乘法計算。
6組卷積
卷積和相關分析》。
問題8:如何計算u(t)* u(t-1)的卷積?u(t)* u(t-1)= u(t)* u(t)*δ(t-1)
= tu(t)*δ(t-1)
=(t-1)u(t-1)
問題9:信號與系統-什麽是卷積?樓主,讓我說兩句:
卷積是壹個公式(在信號中非常重要)...壹般用來運算,比如給妳f 1(t)和F2(t)的具體函數,讓妳求f 1(t)和F2(t)的卷積。只要記住公式,放上F65438+。
卷積的實際意義:在信號和系統中應用很多:零狀態響應=激勵卷積沖激響應;關於證明樓主參考的吳大正信號和線性系統P60的卷積積分(證明太多了,就不寫了)。...
如果您有任何問題,請再次聯系我。...
問題10:如何理解卷積積分對於非數學專業的學生來說,只要知道如何使用卷積,研究卷積是什麽的意義不大,它是無窮小元素相乘和累加的壹種極限形式。卷積本身只是壹種數學運算。就像“蝴蝶運算”壹樣,如何證明是數學系的人的工作。
在信號與系統中,f(t)的零狀態響應y(t)可以通過f(t)與其單位沖激響應h(t)的卷積積分求解,即y(t)= f(t)* h(t)。學過信號與系統的人都應該知道,時域的卷積等於頻域的乘積,即存在Y(s)= F(s)×H(s)。(s=jw,拉普拉斯變換後的函數實際上是信號的頻域表達式)
妳必須明白的壹件事是,在通信系統中,我們關心和研究的是信號的頻域,而不是時域,因為信號的頻率是承載信息的量。
因此,我們需要的是表達式Y(s),但實際上,我們往往不能很容易地得到F(s)和H(s)這兩個表達式,但我們可以很容易地直接得到F(t)和H(t),因此為了找到Y(s)和Y(t)之間的對應關系,我們需要使用卷積運算。
復數頻域。
S=jw,其中j是復數單位,因此使用復數頻域。通俗的解釋方法是,由於系統中存在電感X=jwL和電容X=1/jwC,其物理意義是系統H(s)對不同的頻率分量有不同的衰減,即這種衰減發生在頻域,因此為了與時域區分,引入了復數運算。然而,在復頻域中的計算形式仍然滿足歐姆定理、KCL、KVL和疊加法。
負頻率。
負頻率出現的原因只是數學運算的結果,只存在於數學運算中,實際中不會出現負頻率。