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【信号与系统】学习记录2

2024-07-09 22:38| 来源: 网络整理| 查看: 265

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

在这里插入图片描述

1.2 性质

在这里插入图片描述 阶跃函数的积分是斜坡函数,即: 在这里插入图片描述

二.冲激函数δ 2.1 定义

在这里插入图片描述 其推导过程为: 在这里插入图片描述

2.2 关系

在这里插入图片描述

2.3 作用

冲击函数可以描述间断点的导数 在这里插入图片描述

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) 在这里插入图片描述 当然,定义式不唯一。

3.2 冲激函数的广义函数定义

在这里插入图片描述 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: **在这里插入图片描述**

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) 在这里插入图片描述

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)

在这里插入图片描述

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: 在这里插入图片描述

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∣1​δ(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∣1​an1​δn(t) 证明(不需要记): 在这里插入图片描述

6.2 推广

在这里插入图片描述

6.3 例题

在这里插入图片描述 这样记:δ(t-a)取样f(a), δ'(t-a)取样-f(a) 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

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: 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述



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