用于音频信号处理和传感器信号处理的 DSP 之间是否存在根本区别?
Is there a fundamental difference between DSP for Audio Signal Processing and Sensor Signal Processing?
音频由在任何给定时间出现的多个频率组成,我们可以执行 FFT 以获得频率仓,但是当涉及到传感器数据时,频率的概念意味着什么?
例如,三轴加速度计以某种方式转换电压信号并产生以 ms^-2 为单位的加速度读数。 FFT 是用那些 X、Y、Z 读数还是在 Fs 采样的电压执行的。
在为音频和传感器数据执行 DSP 时,我是不是把事情搞得太复杂了,或者思维方式是否存在差异?
傅立叶变换是一种将函数或信号转换为更易于使用的东西的工具。它是一种数学工具。结果可以有一个简单的物理解释,但情况并非总是如此。
假设你有一个质量恒定的物体和几个周期性的类似 sin 的力 F_1*sin(c*t), F_2*sin(d*t), ...作用于对象。总力就是这些力的总和:
F(t) = F_1*sin(c*t) + F_2*sin(d*t) + ...
你使用牛顿第二定律得到粒子的加速度:
m * a(t) = F(t)
=> a(t) = F(t) / m = F_1/m * sin(c*t) + F_2/m * sin(d*t) + ...
假设您测量了 a(t) 但不知道上面的等式。如果执行傅立叶变换,您可以计算 F_1/m、F_2/m、... 的值。这意味着加速度的傅立叶变换是给定频率下物体质量上力的振幅。
这种解释是有效的,因为傅里叶变换是线性的,力的增加也是线性的(参见牛顿第二定律)。如果您描述的是非线性的东西,那么很可能无法简单地解释转换结果。
那么你什么时候执行FFT?这取决于:
- 如果你这样做是为了改善你的信号(去除噪音),请在测量数据上这样做。
- 如果您想分析物理对象(共振),请在加速度上进行分析。
(如果转换是线性的(ADC输出到m/s^2是一个简单的乘法)没关系。)
我希望这能让事情更清楚一点(至少从物理的角度来看)。
音频由在任何给定时间出现的多个频率组成,我们可以执行 FFT 以获得频率仓,但是当涉及到传感器数据时,频率的概念意味着什么?
例如,三轴加速度计以某种方式转换电压信号并产生以 ms^-2 为单位的加速度读数。 FFT 是用那些 X、Y、Z 读数还是在 Fs 采样的电压执行的。
在为音频和传感器数据执行 DSP 时,我是不是把事情搞得太复杂了,或者思维方式是否存在差异?
傅立叶变换是一种将函数或信号转换为更易于使用的东西的工具。它是一种数学工具。结果可以有一个简单的物理解释,但情况并非总是如此。
假设你有一个质量恒定的物体和几个周期性的类似 sin 的力 F_1*sin(c*t), F_2*sin(d*t), ...作用于对象。总力就是这些力的总和:
F(t) = F_1*sin(c*t) + F_2*sin(d*t) + ...
你使用牛顿第二定律得到粒子的加速度:
m * a(t) = F(t)
=> a(t) = F(t) / m = F_1/m * sin(c*t) + F_2/m * sin(d*t) + ...
假设您测量了 a(t) 但不知道上面的等式。如果执行傅立叶变换,您可以计算 F_1/m、F_2/m、... 的值。这意味着加速度的傅立叶变换是给定频率下物体质量上力的振幅。
这种解释是有效的,因为傅里叶变换是线性的,力的增加也是线性的(参见牛顿第二定律)。如果您描述的是非线性的东西,那么很可能无法简单地解释转换结果。
那么你什么时候执行FFT?这取决于:
- 如果你这样做是为了改善你的信号(去除噪音),请在测量数据上这样做。
- 如果您想分析物理对象(共振),请在加速度上进行分析。
(如果转换是线性的(ADC输出到m/s^2是一个简单的乘法)没关系。)
我希望这能让事情更清楚一点(至少从物理的角度来看)。