離散時間訊號與系統

2021-09-06 21:33:28 字數 1286 閱讀 2432

0. 復指數(或復正弦)序列的頻率問題

復指數序列表示式ejωn中,n為無量綱數,因此ω的單位是弧度(所以頻率分別為ω和ω+2pi的訊號是相同的);相對應的連續域頻率的單位是rad/s。

如果非要對應上的話,可以將復指數序列的頻率單位看作弧度/取樣點。

用單位圓上運動點的軌跡來演示:

連續域的頻率是點的角速度(弧度/秒),比如1秒跑過兩周,角速度(頻率)就是4pi/s;

離散域的頻率是點的角位置(弧度),一秒跑一周和一秒跑兩周,角位置是一樣一樣的。

1. 一般復指數序列

一般性的復指數序列表示式x[n]=aαn,a和α都是複數。a決定訊號初始條件(初始幅度和(初始)相位),α決定訊號「變化」情況(頻率、增長或衰減)。

寫成下面的式子更容易看出來:

x[n]=aαn=|a|ejφ|α|nejωn

|α|<1是衰減序列;

|α|>1是增長序列。

相應的,復指數序列的週期和頻率也不再具有簡單的關係(ωn未必等於2pi);但與連續時間模擬仍有類似式子:

當ω/2pi是有理數時,離散復指數訊號是週期訊號。

2. 線性常係數差分方程

如果乙個系統由乙個線性常係數差分方程描述,且是線性時不變和因果的,那麼它的解是唯一的。

3. 系統穩定的充要條件是其單位脈衝響應是絕對可和的。

4. 乙個系統的輸入x[n]總可以表示為一系列加權移位的單位衝激序列之和;這樣根據線性時不變系統的性質,其響應就是一系列加權移位的單位衝激響應之和。

5. 若h[n] = σkakδ[n-k]

則y[n] = σkakx[n-k]

6. 處理卷積式子的時候要注意,變換前要將其轉換為正規式子。

例如y[n]=h[n]*x[n]

=σh[k]x[n-k]

y[n-n0]=σh[k]x[n-n0-k]

=h[n]*x[n-n0]

即卷積符號不滿足代入法則。

7. lti系統的特徵函式

若給乙個lti系統輸入ejωn,那麼根據lti系統的卷積性質:

y[n]=ejωn*h[n]

=σ ejω(n-k)h[k]

=σejωne-jωkh[k]

=σh[k]e-jωkejωn

=h(ejω)ejωn

h(ejω)是ω的函式(只與ω有關),因此h(ejω)確定了對某個特定輸入ejωn的增益。

lti系統的特徵函式(頻率響應)就是該系統的單位脈衝響應的傅利葉變換。

8. 卷積式子y[n]=σx[k]h[n-k],x與h的下標之和為n,這個從卷積的意義上很好理解,也就很好記憶。連續情況同理。

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