卷积与线性时不变系统
- 离散卷积
- y[n] = Σ x[k]·h[n − k]
- 连续卷积
- y(t) = ∫ x(τ)·h(t − τ) dτ
- 长度与和
- Ly = Lx + Lh − 1, Σy = Σx·Σh
- 起点、终点与面积
- t1 + t3 … t2 + t4, ∫y = ∫x·∫h
- 阶跃输入到 e^(−at)u(t)
- y(t) = (A/a)(1 − e−at)
- 一阶系统
- y′ + a·y = b·x → h(t) = b·e−atu(t)
- 一阶递推
- y[n] = a·y[n − 1] + b·x[n] → h[n] = b·aⁿ
- 正弦信号通过 h(t)
- |H(jω)|, ∠H(jω); H(jω) = b/(a + jω)
- 傅里叶级数的幅值
- 方波 ±A:4A/(kπ),k 为奇数;三角波 ±A:8A/(π²k²),k 为奇数;脉冲串:A·D 和 (2A/(kπ))|sin kπD|
方法
- 画出两个信号,标明各自在哪里非零。
- 把 h 翻转并滑动:对每个输出时刻,找出两个信号的重叠范围。
- 只在该重叠范围内相乘并求和(离散),或相乘并积分(连续)。
- 检验结果:输出从起始时间之和开始,到结束时间之和结束,其面积或和等于输入面积或和的乘积。