【信号与系统】学习记录2——1.2基本信号
零.前言按照PPT的分章来决定每篇的内容长度与分节。一.阶跃函数ε1.1 定义1.2 性质阶跃函数的积分是斜坡函数,即:二.冲激函数δ2.1 定义其推导过程为:2.2 关系2.3 作用冲击函数可以描述间断点的导数三.冲激函数的广义函数定义3.1 函数的定义3.1.1 普通函数的定义就我们学的那种 映射的概念。3.1.2 广义函数的定义很类似于普通函数,但是广义函数的自变量换成了检验函数:φ(t)当
零.前言
按照PPT的分章来决定每篇的内容长度与分节。
一.阶跃函数ε
1.1 定义
1.2 性质
阶跃函数的积分是斜坡函数
,即:
二.冲激函数δ
2.1 定义
其推导过程为:
2.2 关系
2.3 作用
冲击函数可以描述间断点的导数
三.冲激函数的广义函数定义
3.1 函数的定义
3.1.1 普通函数的定义
就我们学的那种 映射
的概念。
3.1.2 广义函数的定义
很类似于普通函数,但是广义函数的自变量换成了检验函数:
φ(t)
当然,定义式不唯一。
3.2 冲激函数的广义函数定义
我再简言之:也就是说,一个冲激函数作用于一个检验函数(其实就是被作用的函数),两个函数的积的积分刚好能等于检验函数t=0
的值。
也就是说,满足这个定义式,且对任意检验函数都有用的函数,就可以叫冲激函数了。
如果还有不懂可以看后面的一节内容
四.冲激函数的取样性质
4.1 零点取样
f
(
t
)
δ
(
t
)
=
f
(
0
)
⋅
δ
(
t
)
∫
−
∞
+
∞
f
(
t
)
⋅
δ
(
t
)
d
t
=
f
(
0
)
⋅
∫
−
∞
+
∞
δ
(
t
)
d
t
=
f
(
0
)
f(t)δ(t)=f(0) \cdot δ(t) \\ \\ \\ \int_{-∞}^{+∞} f(t) \cdot δ(t)dt = f(0) \cdot \int_{-∞}^{+∞} δ(t) dt = f(0)
f(t)δ(t)=f(0)⋅δ(t)∫−∞+∞f(t)⋅δ(t)dt=f(0)⋅∫−∞+∞δ(t)dt=f(0)
注意:积分区间要包含冲激所在的时刻t=0
例题:
- 如果积分区域不包含t=0,则结果为0
- 若包含,则等于f(t=0),因为 ∫ − ∞ + ∞ δ ( t ) d t = 1 \int_{-∞}^{+∞} δ(t) dt=1 ∫−∞+∞δ(t)dt=1
4.2 延迟取样
f ( t ) δ ( t − a ) = f ( a ) ⋅ δ ( t − a ) ∫ − ∞ + ∞ f ( t ) ⋅ δ ( t − a ) d t = f ( a ) f(t)δ(t-a)=f(a) \cdot δ(t-a) \\ \\ \\ \int_{-∞}^{+∞} f(t) \cdot δ(t-a)dt = f(a) f(t)δ(t−a)=f(a)⋅δ(t−a)∫−∞+∞f(t)⋅δ(t−a)dt=f(a)
注意:积分区间要包含冲激所在的时刻t=a
例题:注意推导第三个公式,如何表示成ε(t)
- 如果积分区域不包含t=a,则结果为0
五.冲激函数的导数
5.1 冲激偶δ’(t)
5.2 定义
∫
−
∞
+
∞
f
(
t
)
δ
′
(
t
)
d
t
=
−
f
′
(
0
)
\int_{-∞}^{+∞} f(t) δ'(t) dt=-f'(0)
∫−∞+∞f(t)δ′(t)dt=−f′(0)
当然,同理有:
∫
−
∞
+
∞
f
(
t
)
δ
′
(
t
−
a
)
d
t
=
−
f
′
(
a
)
\int_{-∞}^{+∞} f(t) δ'(t-a) dt=-f'(a)
∫−∞+∞f(t)δ′(t−a)dt=−f′(a)
例题:
5.3 n阶导
∫ − ∞ + ∞ f ( t ) δ n ( t ) d t = ( − 1 ) n f n ( 0 ) \int_{-∞}^{+∞} f(t) δ^{n}(t) dt=(-1)^{n}f^{n}(0) ∫−∞+∞f(t)δn(t)dt=(−1)nfn(0)
六.冲激函数的尺度变换
6.1 定义
δ
(
a
t
)
=
1
∣
a
∣
δ
(
t
)
δ(at) =\frac{1}{\lvert a\rvert}δ(t)
δ(at)=∣a∣1δ(t)
其n阶导的变换,也是通式:
δ
n
(
a
t
)
=
1
∣
a
∣
1
a
n
δ
n
(
t
)
δ^n(at) =\frac{1}{\lvert a\rvert}\frac{1}{a^n}δ^n(t)
δn(at)=∣a∣1an1δn(t)
证明(不需要记):
6.2 推广
6.3 例题
这样记:δ(t-a)
取样f(a)
, δ'(t-a)
取样-f(a)
七.单位脉冲序列与单位阶跃序列
类比连续函数,离散的概念定义一样:
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