Дискретное преобразование Фурье: что такое термин DC на самом деле?

13

В настоящее время я играю с дискретным преобразованием Фурье (DFT) в Matlab для извлечения функций из изображений. Мне нравится полностью понимать концепции, которые я использую. Я прочитал несколько объяснений, таких как это , но до сих пор никто не объяснил значение термина «DC». Все, что я знаю, это то, что термин DFT можно записать так:

ДПФ где ДПФявляется фактором Twiddle .

Это означает, что первый член (член постоянного тока) ДПФявляется амплитудой без частоты.

Может кто-нибудь объяснить, почему он называется термином DC? Какое отношение это имеет к «постоянному току»? И какова актуальность термина DC? Когда это полезно и для чего?

Доми
источник

Ответы:

11

Термин DC является термином 0 Гц и эквивалентен среднему значению всех выборок в окне (следовательно, для реального сигнала он всегда является чисто действительным). Терминология действительно исходит из электричества переменного / постоянного тока - все ненулевые элементы соответствуют ненулевым частотам, то есть «компонентам переменного тока» в электрическом контексте, тогда как нулевой элемент соответствует фиксированному значению, среднему значению сигнала, или «компонент постоянного тока» в электрических терминах.

Что касается практического применения, термин DC или 0 Гц не особенно полезен. Во многих случаях оно будет близко к нулю, так как большинство приложений для обработки сигналов будут стремиться отфильтровать любой компонент постоянного тока на аналоговом уровне. В тех случаях, когда вас это может заинтересовать, его можно рассчитать непосредственно как среднее значение обычным способом, не прибегая к DFT / FFT.

Пол Р
источник
Что это используется в DSP и, возможно, статистически говоря?
Доми
См. Правку выше - краткий ответ: это не особенно полезно, по моему опыту, по крайней мере.
Пол Р
Спасибо. Надеюсь, вы не возражаете, я оставлю вопрос открытым еще ненадолго.
Доми
Представьте синусоидальную волну, в которой пересечение нуля находится на уровне 5, а не 0. Если вы усредните синусоидальную волну, все значения будут обнулены, исключая смещение. Это термин DC. В изображениях он менее понятен. Частоты - это пространственные паттерны, подумайте о шахматной доске. Я не уверен, что термин DC будет в этом случае, я думаю, что это фоновая интенсивность. Кто-то еще будет знать ...
WBG
8

Термин «постоянный ток» происходит от области обработки сигналов, когда на самом деле сигналы были медными токами на медном проводе ... Электрический сигнал обычно передавался в виде небольшой модуляции («переменный ток») в течение сильного и фиксированного тока / напряжения ( "ОКРУГ КОЛУМБИЯ"). Сильный фиксированный ток обычно определял электрические свойства аналоговых компонентов схемы, предназначенной для «обработки» сигнала. Например, усилитель, состоящий из нескольких транзисторов, будет иметь разные значения сопротивления / задержек в зависимости от входного постоянного тока. Таким образом, разработчик аналоговой схемы определит определенный постоянный ток, через который сигнал может быть «обработан» устройством должным образом.

Шай
источник
0

Есть много типов сигналов. На самом деле, количество сигналов в действительности имеет частоту. И DC означает не AC. но сигналы переменного тока имеют небольшую или соответствующую частоту. Так как у постоянного тока нет частоты, но есть прямой сигнал, член постоянного тока не имеет частоты, F (f = 0).

user27677
источник