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线性时不变系统的概念和性质

(2008-05-04 21:28:10)
标签:

线性

非线性

时变

时不变

教育

分类: 专业知识

1 线性系统和非线性系统的概念

  线性系统:满足叠加原理的系统具有线性特性。即若对两个激励x1(n)和x2(n),有T[ax1(n)+bx2(n)]=aT[x1(n)]+bT[x2(n)],式中a、b为任意常数。不满足上述关系的为非线性系统。

2 时不变系统

  时不变系统:就是系统的参数不随时间而变化,即不管输入信号作用的时间先后,输出信号响应的形状均相同,仅是从出现的时间不同。用数学表示为T[x(n)]=y[n]则 T[x(n-n0)]=y[n-n0],这说明序列x(n)先移位后进行变换与它先进行变换后再移位是等效的。

3 线性时不变系统

  线性时不变系统:既满足叠加原理又具有时不变特性,它可以用单位脉冲响应来表示。单位脉冲响应是输入端为单位脉冲序列时的系统输出,一般表示为h(n),即h(n)=T[δ(n)]。

  任一输入序列x(n)的相应y(n)=T[x(n)]=T[  δ(n-k)];

  由于系统是线性的,所以上式可以写成y(n)=T[δ(n-k)];

  又由于系统是时不变的,即有T[δ(n-k)]=h(n-k);

  从而得y(n)=h(n-k)=x(n)*h(n);

  这个公式称为离散卷积,用“*”表示。

4 线性时不变系统的性质

   一、 齐次性

  若激励f(t)产生的响应为y(t),则激励Af(t)产生的响应即为Ay(t),此性质即为齐次性。其中A为任意常数。

f(t)系统y(t),Af(t)系统Ay(t)

二、 叠加性

若激励f1(t)f2(t)产生的响应分别为y1(t)y2(t),则激励f1(t)+f2(t)产生的

 应即为y1(t)+y2(t),此性质称为叠加性。

三、 线性   

若激励f1(t)f2(t)产生的响应分别为y1(t)y2(t),则激励A 1f1(t)+A2f2(t)

的响应即为A1y1(t)+A2y2(t),此性质称为线性。

四、 时不变性  

若激励f(t)产生的响应为y(t),则激励f(t-t0)产生的响应即为y(t-t0)此性质称为

不变性,也称定常性或延迟性。它说明,当激励f(t)延迟时间t0时,其响应y(t)也延

迟时间t0,且波形不变。

五、 微分性  

若激励f(t)产生的响应为y(t),则激励产生的响应即为此性质即为微分性。

六、 积分性 

 若激励f(t)产生的响应为y(t),则激励产生的响应即为。此性质称为积分性。

 

 

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