Co to jest krok jednostkowy, rampa jednostkowa, impuls jednostkowy, dublet jednostek i funkcje paraboliczne?


Najlepsza odpowiedź

Krok jednostki : sygnał o wielkości jeden dla czasu większego od zera. Możemy założyć, że jest to sygnał dc , który został włączony w czas równy zero .

Impuls jednostkowy : Sygnał o nieskończonej wielkości w czasie równym tylko zero. Możemy założyć, że jest to impuls pioruna , który działa przez krótki czas z nieskończoną wielkością napięcia.

Dublet jednostek : sygnał uzyskany przez impuls jednostki różnicującej .

Rampa jednostkowa: Sygnał, którego wielkość rośnie wraz z czasem. Można go uzyskać, integrując krok jednostki .

Paraboliczne jednostki : Sygnał, którego wielkość rośnie wraz z kwadratem czasu. Można go uzyskać, integrując rampę jednostki .

Odpowiedź

System liniowy i niezmienny w czasie (LTI) może być w pełni opisane przez odpowiedź impulsową.

System można opisać jako funkcję (kwadrat, wartość bezwzględna, opóźnienie czasowe, sin, cos, tan, exp,…).

Powiedzmy, że system wyprowadza y1, gdy na wejściu jest x1, i y2, gdy na wejściu jest x2. Wtedy mówimy, że system jest liniowy, jeśli generuje (a.y1 + b.y2), gdy wejście wynosi (a.x1 + b.x2).

Mówimy, że system jest niezmienny w czasie, jeśli jego wydajność nie zależy od czasu. Powiedzmy, że system wyprowadza y (t), gdy wartość wejściowa wynosi x (t), wówczas niezmienny w czasie system wyprowadza y (t – T), gdy wartością wejściową jest x (t – T).

Odpowiedź impulsowa systemu LTI jest wyjściem systemu, gdy wejście jest funkcją delta Diraca. czyli: x (t) = \ delta (t). Odpowiedź impulsowa jest powszechnie określana jako h (t).

Dlaczego jest to ważne? Ponieważ można wykazać, że dla dowolnego wejścia x (t), wyjście systemu LTI, ze względu na jego właściwości liniowości i niezmienności w czasie, można w pełni opisać, znając tylko odpowiedź impulsową układu h (t) poprzez całkę splotową :

r (t) = \ displaystyle \ int \_ {- \ infty} ^ \ infty x (\ tau) h (t- \ tau) d \ tau = \ displaystyle \ int \_ {- \ infty} ^ \ infty x (t- \ tau) h (\ tau) d \ tau.

Nazywa się to splotem między wejściem x (t) a odpowiedzią impulsową systemu h (t). Można go uogólnić na dowolne dwie różne funkcje x (t) i y (t); ma również kilka ładnych właściwości liniowości i przemienności.

Splot można intuicyjnie zrozumieć graficznie, biorąc pod uwagę następujące kroki:

  • Odwróć jedną z x (t) lub h ( t). (Powiedzmy, że odwracamy x (t)).
  • Przesuń x (-t) do ujemnej nieskończoności.
  • Zacznij przesuwać go w prawo, aż spełni funkcję h (t).
  • W każdym momencie przesuwając go, pomnóż dwie funkcje i oblicz pole pod wynikiem iloczynu (pole jest równoważne całce). W ten sposób otrzymasz wynik splotu w chwili t.
  • Przesuwaj go dalej, aż iloczyn będzie zerowy (tj. Dopóki dwa wykresy nie będą się już przecinać).

Można go również obliczyć analitycznie dla niektórych prostych funkcji.

Oto link do lepszego zrozumienia:

Joy of Convolution Applet .

Aby uzyskać więcej informacji, zapoznaj się z jedną z książek o przetwarzaniu sygnałów.

Jedną z najlepszych jest Signals and Systems , Alan Oppenheim.

Innym bardzo dobrym odniesieniem jest Signals, Systems and Transforms firmy Philips.

Mam nadzieję, że to odpowiedź na Twoje pytanie.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *