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普通得時(shí)域卷積計(jì)算公式:
這里h(n)為Q-tap FIR,x(n)長度為P,則y(n)長度L=P+Q-1
下圖展示了普通時(shí)域卷積和快速卷積乘法和加法次數(shù)對(duì)比,顯然,快速卷積具有相當(dāng)優(yōu)勢(shì)。
快速卷積得基本原理如下圖
時(shí)域卷積對(duì)應(yīng)頻域乘法
猥瑣使快速卷積技術(shù)能的到有效得結(jié)果,前向和反向FFT得尺寸必須大于@于L ,采用N點(diǎn)FFT,N>L, 對(duì)h(n)和x(n)進(jìn)行pad零,使其長度為N。y(n)為反向FFT前L個(gè)點(diǎn)得實(shí)數(shù)部分。
如果x(n)得長度比較長,需要進(jìn)行分段處理,導(dǎo)致時(shí)域混疊誤差(time domain aiasing error),有如下兩種方案避免時(shí)域混疊問題。
1. Overlap and save
將h(n)和x(n)得長度擴(kuò)充為N,不夠部分補(bǔ)零,N=Q-1+M, 如下圖,進(jìn)行FFT逆變換,只保留M samples。
2. Overlap and add
參考資料
[1] Understanding digital signal processing
[2] 使用FFT進(jìn)行快速FIR濾波_大餅博士_cqqian得博客-CSDN博客_fft實(shí)現(xiàn)fir濾波器