たたみ込みと LTI システム
- 離散たたみ込み
- y[n] = Σ x[k]·h[n − k]
- 連続たたみ込み
- y(t) = ∫ x(τ)·h(t − τ) dτ
- 長さと和
- Ly = Lx + Lh − 1, Σy = Σx·Σh
- 始まり、終わり、面積
- t1 + t3 … t2 + t4, ∫y = ∫x·∫h
- e^(−at)u(t) へのステップ入力
- y(t) = (A/a)(1 − e−at)
- 1 次系
- y′ + a·y = b·x → h(t) = b·e−atu(t)
- 1 次の漸化式
- y[n] = a·y[n − 1] + b·x[n] → h[n] = b·aⁿ
- h(t) を通る正弦波
- |H(jω)|, ∠H(jω); H(jω) = b/(a + jω)
- フーリエ級数の振幅
- 方形波 ±A:4A/(kπ)、奇数 k;三角波 ±A:8A/(π²k²)、奇数 k;パルス列:A·D と (2A/(kπ))|sin kπD|
解き方
- 2 つの信号をスケッチし、それぞれが 0 でない範囲を書き込みます。
- h を反転してずらします:各出力時刻について、両方の信号が重なる範囲を求めます。
- その重なりの範囲だけで、掛けて足し合わせる(離散)か、掛けて積分します(連続)。
- 結果を確認しましょう:出力は開始時刻の和から始まり、終了時刻の和で終わり、その面積または和は、入力の面積または和の積になります。