我对卷积的理解(结合书本内容)

因为想要学CNN,所以必须先想起来卷积是个什么东西(数字信号课上学过但早忘了),于是百度卷积,结果都是一脸懵逼点进去一脸懵逼退出来,知乎上“如何通俗易懂地解释卷积?”的回答解释的也一点不通俗易懂,查了大半个小时硬是看不懂他们在讲什么。最终还是把书本(数字信号处理,Sanji K.Mitra作)翻出来看,5分钟懂了。所以说我跟那个书本谈笑风生啊,书本不知道比你们高到哪里去了!

1、卷积定义:

x[n]是输入序列,h[n]是冲激响应序列,y[n]是输出序列

我对卷积的理解(结合书本内容)我对卷积的理解(结合书本内容)

以上是x[n]与h[n]卷积和的两种形式

2、卷积过程的解释:

首先卷积运算符合交换律、结合律、分配率(对理解卷积没什么用,可以忽略)

然后就是卷积运算的解释(可能仍会较难看懂,可以先看下面一部分的样例运算再回过头来看这里)

我对卷积的理解(结合书本内容)

3、列表法计算卷积和&计算样例

看到这里简直豁然开朗,设序列g[n]长度为N,序列h[n]长度为M,则二者的卷积和y[n]的长度为N+M-1

其中可将g[n]看做输入信号,h[n]看做权值序列,卷积事实就是输入信号g[n]与权值序列h[n]的加权乘积再平移叠加所得结果。

我对卷积的理解(结合书本内容)

卷积的应用例子我觉得这个是最形象的:

小明有一段时间每天都要去输液,输的药会在身体里残留直至失效,药效随着时间是不断衰落的。 假设药效 4 天就失效,而且药效持续函数是离散的。输液当天(day=0)药效为 100%,第二天减弱为 80%,第三天减弱为 40%,第四天减弱为 0。

因为小明每天都要输液,假设总共去4天,则输入函数x[n]={1,1,1,1},权值序列h[n]={1, 0.8, 0.4, 0}

仿照书本列表法:

我对卷积的理解(结合书本内容)

输出序列y[n]则代表第n天小明体内的药效,可见第2、3天的药效是最高的。

(如果帮到你,帮我点个赞><)