信號(hào)時(shí)域和頻域采樣函數(shù)周期性與原信號(hào)的關(guān)系

盧海

（漢口學(xué)院，湖北武漢，430212）

0 引言

在各種儀器的使用當(dāng)中，需要大量地用到數(shù)字量和模擬量的轉(zhuǎn)換模塊，其可以把模擬的信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)提供給單片機(jī)等設(shè)備，也能把單片機(jī)的電平信號(hào)轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)來改變相應(yīng)的電阻進(jìn)行輸出。在信號(hào)轉(zhuǎn)換時(shí)，多路信號(hào)同時(shí)開始工作，如果在電平變化之后，信號(hào)還沒有完全轉(zhuǎn)換的話，那么就可能會(huì)出現(xiàn)一定的偏差，為了使得這種偏差減少，那么就需要保持電路來將其進(jìn)行信號(hào)保持，可以把采樣的信號(hào)停留一段時(shí)間，這樣就使得在信號(hào)處理過程中所出現(xiàn)的信號(hào)還是之前的信號(hào)，就不會(huì)出現(xiàn)時(shí)間上的偏差，為了使得整體系統(tǒng)測(cè)量的準(zhǔn)確性，那么電路的采樣時(shí)間應(yīng)該較小，保持時(shí)間應(yīng)該較長(zhǎng)，這樣才能夠使得其實(shí)時(shí)捕捉到信息，同時(shí)給足分析的時(shí)間，完成信號(hào)的轉(zhuǎn)換。

1 信號(hào)時(shí)域和頻域采樣函數(shù)的發(fā)展

時(shí)域頻域采樣函數(shù)的發(fā)展近年來分為了兩個(gè)方向，分別是離散時(shí)間非線性系統(tǒng)的時(shí)域頻域采樣函數(shù)理論和方法和連續(xù)時(shí)間非線性系統(tǒng)的時(shí)域頻域采樣函數(shù)理論和方法。而針對(duì)目前的實(shí)際問題而言，使用頻率更高的則是離散時(shí)間非線性系統(tǒng)的時(shí)域頻域采樣函數(shù)方法。一般在這樣的框架下，可以實(shí)現(xiàn)較好的優(yōu)化功能，主要包括評(píng)價(jià)模型和執(zhí)行三個(gè)部分，這三個(gè)部分主要在于能夠?qū)崿F(xiàn)完整的評(píng)價(jià)改善循環(huán)，評(píng)價(jià)模塊可以評(píng)估執(zhí)行模塊的實(shí)際效能，對(duì)于代價(jià)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化與修正，執(zhí)行模塊可以產(chǎn)生實(shí)際的動(dòng)作來對(duì)所改進(jìn)的策略進(jìn)行執(zhí)行，同時(shí)也能有效的對(duì)于被控對(duì)象的情況進(jìn)行反應(yīng)，將其進(jìn)行運(yùn)行之后，可以通過不同的反饋，來對(duì)實(shí)際評(píng)價(jià)與運(yùn)行的情況進(jìn)行確定，同時(shí)，利用相關(guān)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)等算法，來實(shí)現(xiàn)函數(shù)的近似與優(yōu)化，這樣就能對(duì)于系統(tǒng)的內(nèi)部參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的更新，這里主要是采用貝爾曼的優(yōu)化方式來進(jìn)行更新的。一個(gè)信號(hào)既可以是模擬的也可以是數(shù)字的。如果它是連續(xù)時(shí)間和連續(xù)值，那么它就是一個(gè)模擬信號(hào)。如果它是離散時(shí)間和離散值，那么它就是一種數(shù)字信號(hào)。除了這種區(qū)分外，信號(hào)也可以分為周期性的或非周期性的。周期性信號(hào)是一種經(jīng)過一定時(shí)間重復(fù)本身的，而非周期性信號(hào)則不會(huì)重復(fù)。模擬和數(shù)字信號(hào)既可以是周期性的也可以是非周期性的。

2 信號(hào)時(shí)域和頻域采樣函數(shù)周期性與原信號(hào)的關(guān)系

我們得到了對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行時(shí)域等間隔采樣，頻域采樣信號(hào)的頻譜是原模擬信號(hào)頻譜的周期延拓函數(shù)。對(duì)連續(xù)頻譜函數(shù)在頻域等間隔采樣，則采樣得到的頻譜對(duì)應(yīng)的時(shí)域序列必然是原序列的周期延拓序列的結(jié)論。類似的結(jié)論對(duì)離散時(shí)間信號(hào)也有同樣適用。綜合以上，得到的最終結(jié)論為：時(shí)域采樣，頻域周期延拓，頻域采樣，時(shí)域周期延拓。

時(shí)域頻域采樣函數(shù)方法是通過強(qiáng)化學(xué)習(xí)，來對(duì)傳統(tǒng)的時(shí)域頻域采樣進(jìn)行優(yōu)化，然后可以有效的解決離散系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題，主要包括策略迭代和直接在兩種形式，策略迭代主要是通過策略評(píng)價(jià)與改進(jìn)的方法，對(duì)每一步的策略進(jìn)行評(píng)估，來不斷的尋找優(yōu)化的策略，同時(shí)對(duì)其進(jìn)行改良和優(yōu)化，得到新的權(quán)值，生成新的優(yōu)化函數(shù)進(jìn)行計(jì)算，在這個(gè)過程當(dāng)中，評(píng)估和改進(jìn)是循環(huán)進(jìn)行的，最后將會(huì)得到一個(gè)最優(yōu)的控制策略。但是需要注意的是，在最好的運(yùn)行模式下，相關(guān)的一些外部參數(shù)條件應(yīng)當(dāng)是穩(wěn)定的，這是非常重要的，如果沒有這個(gè)條件，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)策略評(píng)估，出現(xiàn)一些意外的情況。值迭代的算法主要是針對(duì)于一些方程式的計(jì)算，通過最優(yōu)函數(shù)的尋找與控制計(jì)算，就能計(jì)算出最優(yōu)的值，它不需要進(jìn)行控制策略的穩(wěn)定化，在我們的使用當(dāng)中必須要注意，無論是迭代策略還是值迭代，都需要對(duì)于被控對(duì)象的相關(guān)特性，尤其是內(nèi)部特性進(jìn)行研究，這也是時(shí)域頻域采樣函數(shù)的核心特點(diǎn)。

3 信號(hào)時(shí)域和頻域采樣函數(shù)的應(yīng)用

3.1 高碼流技術(shù)

信號(hào)采樣需要利用高碼流的技術(shù)應(yīng)用，在文件傳輸過程可采取上變換的措施對(duì)信號(hào)接口進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)置，確保單聲道信號(hào)在變換的設(shè)置策略下得到采樣。而對(duì)于完成播放聲音的視頻服務(wù)器同樣也要復(fù)合混合系統(tǒng)的要求，必須同時(shí)信號(hào)采樣兩種信號(hào)，達(dá)到單聲道節(jié)過，目文件可隨時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗦暤佬盘?hào)輸出。在另一方面，引入時(shí)域頻域變換器技術(shù)運(yùn)用到聲音系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)中，可在不同的需求之下，針對(duì)性的進(jìn)行不同的設(shè)置方式進(jìn)而調(diào)整，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)單聲道與多聲道信號(hào)之間便捷的時(shí)域頻域變換。并且，為了達(dá)到信號(hào)采樣混合制播系統(tǒng)良好工作的效果，其中重要的一環(huán)即信號(hào)采樣作品的播出模式必須針對(duì)性的進(jìn)行設(shè)計(jì)，既可以將多聲道作品和單聲道作品的播出系統(tǒng)分別管理，產(chǎn)生各自分立的多聲道、單聲道信號(hào)，分別進(jìn)行各自的獨(dú)立播出，也可以直接使用多聲道播出系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)目的錄制，而在輸出的過程中利用清晰度轉(zhuǎn)換器完成多聲道向單聲道的轉(zhuǎn)變，進(jìn)而兼顧到部分無法實(shí)現(xiàn)多聲道播放的終端設(shè)備，此類信號(hào)采樣轉(zhuǎn)換模式操作便捷，易于實(shí)現(xiàn)。

3.2 多聲道技術(shù)

信號(hào)采樣可以通過多個(gè)聲道來實(shí)現(xiàn)較好的兼容性，它還提供了雙向立體聲播放的良好兼容性，其中從左和右揚(yáng)聲器再現(xiàn)可以形成立體聲中心，并且環(huán)繞從兩個(gè)揚(yáng)聲器再現(xiàn)，以漫射方式發(fā)射音頻信號(hào)。一個(gè)簡(jiǎn)單的四聲道解碼器可以簡(jiǎn)單地向中心揚(yáng)聲器發(fā)送和信號(hào)（左聲道 + 右聲道），并將差分信號(hào)（左聲道-右聲道）發(fā)送到周圍。但是這樣的解碼器將在相鄰的揚(yáng)聲器通道之間無法提供較高精度的差分信號(hào)，因此用于中置揚(yáng)聲器的信號(hào)需要從左側(cè)和右側(cè)揚(yáng)聲器傳輸。然而，左右兩者之間以及中心和環(huán)繞通道之間存在著完全的分離。為了克服這個(gè)問題，電影解碼器使用差分電路來改善分離的情況。邏輯電路決定哪個(gè)揚(yáng)聲器通道具有最高信號(hào)電平并給予其優(yōu)先級(jí)，衰減饋送到相鄰?fù)ǖ赖男盘?hào)。因?yàn)橄鄬?duì)通道之間已經(jīng)存在完全分離，所以不需要衰減很多，實(shí)際上解碼器在左聲道和右聲道優(yōu)先級(jí)之間切換。這對(duì)杜比立體聲的混音造成了一些限制，并確保聲音混音器混合配樂，他們將通過杜比立體聲編碼器和解碼器串聯(lián)監(jiān)聽聲音組合。除了差分電路之外，環(huán)繞聲道還通過延遲，可調(diào)節(jié)高達(dá)100 ms的音頻，以適應(yīng)不同情況下的觀看，這利用了優(yōu)先效應(yīng)來將聲音定位到預(yù)期的方向。

4 總結(jié)

通過時(shí)域和頻域進(jìn)行采樣與數(shù)據(jù)傳輸為通信的發(fā)展提供了相關(guān)的保障，各種技術(shù)使得信息的采樣與管理越來越方便，可以使得其設(shè)備的使用更加方便，這些創(chuàng)新技術(shù)使得信號(hào)傳輸技術(shù)越來越成為各行業(yè)的重要發(fā)展趨勢(shì)，因此我們需要提升技術(shù)的可靠性，使其更好地為我們而服務(wù)。

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