日拱一卒之学习记录2

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偏导数和梯度

https://www.bilibili.com/video/BV1WRBKBWEfv/?t=11\&spm_id_from=333.1007.tianma.4-3-13.click\&vd_source=2628a15fe80f3d2b080c88ee7155b8a3

由热力学引入,相当于是从比较直观的能在日常生活中看到的事情作为引子,偏导数的概念解释的还是比较清楚的。

个人感觉,梯度其实就是三维空间中平面函数的导数。

关于欠采样

https://mp.weixin.qq.com/s/-zchdlEGR2cK_XAO_GB1AQ

带通采样也就是欠采样,主要的应用是采样率低,信号频率高的情况。

需要注意的是这三点,具体的原理文章中已经非常到位了。

A. 保护带 (Guard Band)

理论公式假设滤波器是理想的"砖墙"滤波器。实际上,滤波器有过渡带。因此,我们不能让 f s f_{s} fs 恰好等于计算出的边界值。 工程修正: 实际选择的 f s f_{s} fs 应该在计算出的范围中间,留出余量。

B. 噪声折叠 (Noise Folding)

这是带通采样最大的弊端。 由于带通采样利用了宽带频谱的"混叠"特性,不仅信号被搬移了,​宽带内的所有热噪声、杂散信号也会被混叠进基带

  • 后果: 信号的信噪比(SNR)会恶化。
  • 对策: 在ADC之前必须放置一个非常陡峭的带通滤波器(BPF) ,滤除 f L f_{L} fL 到 f H f_{H} fH 以外的所有噪声,防止它们折叠进来。
C. 时钟抖动 (Clock Jitter)

对高频信号进行采样时,对ADC时钟的稳定性要求极高。

  • 孔径误差(Aperture Jitter)引起的噪声与输入信号的频率成正比,而不是采样率。
  • 公式: S N R j i t t e r = − 20 log ⁡ ( 2 π f i n t j i t t e r ) SNR_{jitter}=-20\log \left(2\pi f_{in}t_{jitter}\right) SNRjitter=−20log(2πfintjitter) 。
  • 即使 f s f_{s} fs 很低,如果输入信号 f i n f_{in} fin 很高(例如 1GHz),微小的时钟抖动也会导致巨大的SNR损失。

什么是模拟信号?什么是采样?什么是离散信号?

https://mp.weixin.qq.com/s/VYOBEyiYZPsuUpnpbLY-YA

基本概念的解释

模拟信号其实就是连续变化的信号。

采样是指在一定时间内对模拟信号进行离散化处理的过程。采样将模拟信号在时间上进行切割,并在每个时间点上测量其幅度。

数字信号是由一系列离散的数值组成的信号。它是通过对模拟信号进行采样和量化得到的。量化是将采样得到的模拟信号样本转换为离散的数值。

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