相关(correlation)是相互关联 的简称,指事物或信号之间的共享关系或因果关系 。
这种关系可用精炼的数学语言来描述,其基本做法是:先把被研究的事物变为信号,然后对信号进行比较,比较所依据的数学公式有相关系数和相关函数。
相关系数(correlation coefficient)是一个数,它表示两个等长度信号之间的相似性 。
例如,在时序n=a~b的两个数字信号x(n)和y(n),其相关系数写为
式中a和b都是整数,符号“*”表示复数共轭,相关系数的绝对值|r|≤1。当|r|=1时,y(n)与x(n)完全相似;当|r|=0时,y(n)与x(n)完全不相似。
如果我们想知道在时序n=0~5的信号x(n)、y(n)和z(n)哪个最像w(n),如图1所示,只要依据相关系数的公式计算,可得rwx≈0.96,rwy≈0.87,rwz≈0.99,由最大值可知,z(n)与w(n)最相像。
相关函数是一串数,它以一段信号为标准,与另一个信号逐段比较,每次比较都得一个数,这些数之间的关系能反映被比较信号的特征 。
例如,在时序n=a~b的数字信号x(n)与另一个数字信号y(n)逐段比较,如图2所示,其相关函数写为
式中a和b都是整数,符号“*”表示复数共轭。相关函数的绝对值|r(n)|没有最大值,但它可通过数字之间的相对大小提供隐藏在被比较信号中的信息。
相关函数又分为自相关函数和互相关函数。若参与比较的信号是同一个信号,则相关函数称为自相关函数;若参与比较的信号是不同的信号,则相关函数称为互相关函数。
参考《数字信号处理》杨毅明,38~48页,机械工业出版社,2013
1.彼此关连;互相牵涉。 晋 陶潜 《庚戌岁九月中于西田获早稻》诗:“遥遥 沮溺 心,千载乃相关。” 唐 韩愈 《孟东野失子》诗:“天曰天地人,由来不相关。” 丁玲 《从夜晚到天亮》:“海,草原,与我有什么相关,我整天游着,然而一切在我都无感受呵!”
2.互相关心。 明 袁宗道 《祭王老年伯文》:“同署相爱,真同兄弟,其知翁也独深,其与翁相关也亦甚至。” 杨朔 《三千里江山》第十二段:“各人在各人角落劳动着,生活着,从小到大,从老到死,漠不相关。”

