如何找到信号的导数和二阶导数的平滑估计?
我有一个信号在处采样:其中。我想找到信号的一阶和二阶导数:f'(t)和f''(t)。Δ ŤΔt\Delta tF一世(吨一世= 我Δ 吨)fi(ti=iΔt)f_i(t_i=i\Delta t)i = 0 ,… ,n − 1i=0,…,n−1i = 0,\ldots,n-1F′(吨)f′(t)f'(t)F′(吨)f″(t)f''(t) 我的第一个想法是通过集中差异来估计导数: F′(吨一世)F′(吨一世)= f(吨我+ 1)− f(吨i − 1)2 Δ 吨= f(吨我+ 1)- 2 ˚F(吨一世)+ f(吨i − 1)(Δ 吨)2f′(ti)=f(ti+1)−f(ti−1)2Δtf″(ti)=f(ti+1)−2f(ti)+f(ti−1)(Δt)2\begin{align} f'(t_{i})&=\frac{f(t_{i+1})-f(t_{i-1})}{2\Delta t}\\ f''(t_{i})&=\frac{f(t_{i+1})-2f(t_{i})+f(t_{i-1})}{(\Delta t)^2} \end{align} 但是,信号可能会有很多高频噪声,可能会导致F′f′f'和f''的快速波动F′f″f''。 找到F′f′f'和f''的 “平滑”估计值的最佳方法是F′f″f''什么?