Ben örneklenmiş bir sinyal var burada i = 0..n-1. Sinyalin ilk türevini bulmak istiyorum: f '(t).
İlk düşüncem bunu merkezi bir farkla tahmin etmekti:
Bununla birlikte, sinyal f 'de hızlı dalgalanmalara neden olabilecek çok yüksek frekanslı gürültüye sahip olabilir. Uygun bir şey, örneğin Hann gibi bir pencere fonksiyonu ile kıvrım yaparak sinyali düzeltmek ve farklardan türev bulmak olabilir sanırım.
Bir meslektaş, türevin düzgün bir tahminini bulmanın daha hızlı bir yolunu önerdi: 2n numuneler üzerinde merkezi bir fark kullanın, burada n >> 1:
Bu, elbette, bir pencere işlevi ile ilk dönme işleminden hesaplamalı olarak daha hızlı olurdu, ancak iyi bir çözüm müdür?
Toplamı oluşturursak:
and expand each derivative by the central difference with step :
all terms except two cancels out:
Therefore:
So taking the central difference over 2n samples is equivalent with first convolving by a rectangular window of size 2n - 2 and then taking a central difference over +/- 1 sample.
How "bad" is it to smooth with a rectangular window?
If we take the FFT this will cause "ringing", but we do not need to take the FFT.
Thanks in advance for any answers!