一阶保持

✍ dations ◷ 2024-12-22 09:08:46 #数字信号处理,电机工程,控制理论,信号处理

一阶保持(Frst-order hold、FOH)是一种重建信号(英语:signal reconstruction)的数学模型,可以透过传统的数位类比转换器(DAC)及称为积分器的模拟电路完成。一阶保持可以将讯号重建为分段线性(英语:Piecewise linear function)近似原始讯号的函数。在实务上,像一阶保持或零阶保持之类的保持电路有其必要性。根据采样定理,可以将离散后的讯号用狄拉克δ脉冲序列s()表示,再经过低通滤波器即可还原到原始的讯号。不过实务上无法输出狄拉克δ脉冲序列。利用传统的数位类比转换器以及一些线性类比电路就可以重建预测型或是延迟型的一阶保持电路。

虽然在实务上的作法有所不同,但可以将假想的狄拉克δ脉冲序列s()有特定特性的滤波器(英语:filter (signal processing))(若是线性时不变系统,可以用冲激响应完全描述其特性),因此每一个脉冲输入都可以产生正确的分段线性输出。

一阶保持是利用假想的滤波器(英语:filter (signal processing))或是线性时不变系统,将理想的取样讯号

转换为分段线性的讯号。

所得到的等效冲激响应为

等效频率响应是冲激响应的傅里叶变换

可以令 = 2 π ,得到FOH传递函数的拉普拉斯变换:

因为一阶保持滤波器的冲激响应在t小于0时就已有值,因此此系统是反因果系统。

延迟一阶保持(Delayed first-order hold)有时也称为因果一阶保持(causal first-order hold)和一阶保持相同,但输出会延迟一个取样周期才输出,因此会有延迟的分段连续信号

其等效冲激响应为

等效频率响应是冲激响应的傅里叶变换

可以令 = 2 π ,得到FOH传递函数的拉普拉斯变换:

延迟一阶保持为因果系统。冲激响应在t小于0时没有值。

这类的延迟一阶保持可以用增益为() = 1 − −1的数字滤波器,将数字滤波器(−)的输出送到传统的数位类比转换器(本质上是零阶保持),再用() = 1/()来积分DAC的输出。

预测型一阶保持(predictive first-order hold)和上二一个一阶保持的差异较大,预测型一阶保持是因果系统的假想线性时不变系统,可以将理论取样信号

转换为分段线性输出信号,会用目前取样以及上一次的取様来线性外推下一个取样点,此滤波器的输出为

其等效冲激响应为

等效频率响应为冲激响应的傅里叶变换。

可以令s = i 2 π f,得到FOH传递函数的拉普拉斯变换]:

此为因果系统。预测型一阶保持的冲激响应不会在输入脉冲之前就出现。

这种分段线性的重建信号方式可以用增益() = 1 − −1</sup的数字滤波器来实现,将数位滤波器的输出(就是−)接到理想的传统数位类比转换器(其本质上是零阶保持),将其输出接到类比滤波器,其传递函数为() = (1+)/()。

相关

  • 听小骨中耳内有三块听小骨(ossicles、auditory ossicles)都是依其形状来命名的:(1)排列方式:锤骨相连在砧骨上,砧骨相连在镫骨上。即镫骨与砧骨相连而砧骨的另一段与锤骨相连。锤骨将力传
  • .gf.gf为法国海外属地法属圭亚那国家及地区顶级域(ccTLD)的域名。A .ac .ad .ae .af .ag .ai .al .am .ao .aq .ar .as .at .au .aw .ax .az   B .ba .bb .bd .be .bf .bg .b
  • 蓄意轰炸格尔尼卡格尔尼卡大轰炸,指西班牙内战期间,弗朗西斯科·佛朗哥国民军对西班牙巴斯克地区格尔尼卡进行的空中轰炸。在佛朗哥命令下,纳粹德国空军秃鹰军团和意大利王国空军军团(意大利语:Av
  • 美国联邦最高法院判例报告美国联邦最高法院判例报告(英语:United States Reports)是美国联邦最高法院所审理过所有案件的官方报告。其标注方式一般会简写为:卷次+U.S.+起始页码+(年代)。比如说,著名的《纽约
  • 阿里山国家风景区坐标:23°31′N 120°48′E / 23.517°N 120.800°E / 23.517; 120.800阿里山国家风景区位于台湾嘉义县东部,是由交通部观光局规划与管理的一座国家级风景特定区,设立于2001年
  • 大卫·纽根特大卫·詹姆斯·纽根特(英语:David James Nugent,1985年5月2日-)是一名英格兰足球运动员,司职前锋,现时效力英冠俱乐部普雷斯顿。他此前曾分别为贝里、普雷斯顿和朴茨茅斯在英格兰足
  • 陕西广播电视台新闻资讯频道陕西广播电视台新闻资讯频道,原名新闻综合频道,该频道于1960年7月1日开播,2012年9月改为现名,该频道是陕西本土第一电视频道。新闻资讯频道由新闻、电视剧和综艺节目三大版块组
  • 韩国娱乐公司列表韩国自从1990年代以来K-POP流行歌曲兴盛,2000年代起因随韩流风靡全亚洲甚至全世界,因此打造出众多韩国经纪娱乐唱片公司。(代表人物)歌手:BoA、张力尹演员:金旻锺、李在龙、尹多
  • 马雷岛 (北地群岛)马雷岛是俄罗斯的岛屿,属于北地群岛的一部分,位于布尔什维克岛西北面的拉普捷夫海,由克拉斯诺亚尔斯克边疆区负责管辖,岛上无人居住。
  • 华盛顿州议会大厦华盛顿州议会大厦位于美国华盛顿州首府奥林匹亚,州议会及州长办公室所在地。兴建于1922年到1928年,新古典主义建筑。AL 阿拉巴马州 AK 阿拉斯加州 AZ 亚利桑那州 AR 阿肯色州