冲激响应与阶跃响应(差分方程不赘述)
**冲激响应:**系统在单位冲激信号δ(t)作用下产生的零状态响应,称为单位冲激响应,简称冲激响应,一般用h(t)表示。
**阶跃响应:**系统在单位阶跃信号u(t)作用下的零状态响应,称为单位阶跃响应,简称阶跃响应,一般用g(t)表示。
卷积积分
卷积定义:已知定义在区间(–∞,∞)上的两个函数f1(t)和f2(t),则定义积分:
于是,任意信号的零状态响应即为:
卷积的计算步骤可分解为四步:
1)换元:t换为τ→得f1(τ)、f2(τ);
2)反转平移:由f2(τ)反转→f2(–τ)右移t→f2(t-τ);
3)乘积:f1(τ)*f2(t-τ);
4)积分:τ从–∞到∞对乘积项积分。
卷积的性质
交换律:ƒ1(t)*ƒ2(t)=ƒ2(t)*ƒ1(t);
分配律:ƒ1(t)*[ƒ2(t)+ƒ3(t)]=ƒ1(t)*ƒ2(t)+ƒ1(t)*ƒ3(t);
结合律:[ƒ1(t)*ƒ2(t)]ƒ3(t)=ƒ1(t)[ƒ2(t)*ƒ3(t)];
微分性质:
积分性质:
微积分性质:
应用微积分性质的条件是
必须成立,即必须有
f(t)与冲激函数的卷积:ƒ(t)*δ(t)=f(t);
ƒ(t)*δ(t-t0)=ƒ(t-t0);
ƒ(t-t1)*δ(t-t2)=ƒ(t-t1-t2);
δ(t-t1)*δ(t-t2)=δ(t-t1-t2)。
f(t)与冲激偶函数的卷积:ƒ(t)*δ’(t)=f’(t)*δ(t)=ƒ’(t);
ƒ(t)*δ’'(t)=ƒ"(t)。
f(t)与阶跃函数的卷积:
时移性质:若ƒ1(t)*ƒ2(t)=ƒ(t),则有ƒ1(t-t1)*ƒ2(t-t2)=ƒ(t-t1-t2)。文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-779075.html
利用卷积积分的性质来计算卷积积分,可使卷积积分的计算大大简化。
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