matlab 如何实现两个连续函数的卷积，并得到卷积函数

Posted 2023-04-07

　　实现方法：在MATLAB中，可以用函数y=filter(p,d,x)实现差分方程的仿真，也可以用函数 y=conv(x,h)计算卷积。
（1）即y=filter(p,d,x)用来实现差分方程，d表示差分方程输出y的系数，p表示输入x的系数，而x表示输入序列。输出结果长度数等于x的长度。
实现差分方程，先从简单的说起：
filter([1,2],1,[1,2,3,4,5])，实现y[k]=x[k]+2*x[k-1]
y[1]=x[1]+2*0=1 (x[1]之前状态都用0)
y[2]=x[2]+2*x[1]=2+2*1=4
（2）y=conv(x,h)是用来实现卷级的，对x序列和h序列进行卷积，输出的结果个数等于x的长度与h的长度之和减去1。
卷积公式：z(n)=x(n)*y(n)= ∫x(m)y(n-m)dm.

　　MATLAB中提供了卷积运算的函数命令conv2，其语法格式为：
C = conv2(A,B)
C = conv2(A,B)返回矩阵A和B的二维卷积C。若A为ma×na的矩阵，B为mb×nb的矩阵，则C的大小为(ma+mb-1)×(na+nb-1)。
MATLAB图像处理工具箱提供了基于卷积的图象滤波函数filter2，filter2的语法格式为：
Y = filter2(h,X)
其中Y = filter2(h,X)返回图像X经算子h滤波后的结果，默认返回图像Y与输入图像X大小相同。例如：
其实filter2和conv2是等价的。MATLAB在计算filter2时先将卷积核旋转180度，再调用conv2函数进行计算。
Fspecial函数用于创建预定义的滤波算子，其语法格式为：
h = fspecial(type)
h = fspecial(type,parameters)
参数type制定算子类型，parameters指定相应的参数，具体格式为：
type='average'，为均值滤波，参数为n，代表模版尺寸，用向量表示，默认值为[3,3]。
type= 'gaussian'，为高斯低通滤波器，参数有两个，n表示模版尺寸，默认值为[3,3]，sigma表示滤波器的标准差，单位为像素，默认值为0.5 参考技术A 连续函数也需要数字化，如 y(x) = f(x) * g(x); 这里*代表卷积, 如：
% 假定f(x) = sin(x), x的范围是[-1, 1];
% 假定g(x) = cos(x), x的范围是[0, 1];
% y(x)为f(x)和g(x)的卷积，为待求函数
dx = 0.01; % 设定数字化的最小精度
x = -1 : dx : 1;
fx = sin(x); % 数字化后的f(x);
x = 0 : dx : 1;
gx = cos(x); % 数字化后的g(x);

yx = conv(fx, gx); % yx即为所求的卷积函数;

matlab 计算两个函数的卷积

t11=0; t12=1;
t21=0; t22=2;
t1=t11:0.001:t12;
ft1=2*rectpuls(t1-0.5, 1);%rectpuls(t1-0.5, 1)的意思是：幅值为1，宽度为1的方波信号，t1-0.5的意思是方波的中心点为t1-0.5，即0.5

t2=t21:0.001:t22;
ft2=t2;
t3=(t11+t21) : 0.001 : (t12+t22);%卷积积分的区间[t11+t21, t12+t22]
ft3=conv(ft1, ft2);
ft3=ft3*0.001;

plot(t3, ft3);
title('ft1(t) * ft2(t)');