zoukankan      html  css  js  c++  java
  • 线性系统, 卷积, 线性时不变

    线性系统

    对某个特定系统,输入x1(t)产生输出y1(t)即:x1(t)—>y1(t),而对另一个输入x2(t)产生输出y2(t)即:x2(t)—>y2(t)。 这个系统是线性的,当且仅当它满足如下条件:x1(t)+x2(t)—>y1(t)+y2(t)。

    卷积

    卷积的物理意义:

    在生活当中有很多现象都体现了卷积的含义,比如古人钻木取火就是一个很形象的例子。当我们用一根木头与另一根木头接触并钻一下,由于摩擦产生热,在两根木头接触的地方就会发热,但是很明显,就只钻一下,木头是不可能燃起来的,而且随着时间变长,那一点由摩擦产生的热量会一点一点消失掉。妙果我们加快钻的频率,也就是在之前所钻出来的热量还没有消失掉的时候再多钻几下,把之前所有的残余的热量叠加起来,时间越短,残余的热量就会越多,这样热量就会在发热的地方积累得很多,木头的温度也就会越来越高,最后达到着火点而燃烧起来。对于这个例子,其中有几个关键的地方,第一,每一次钻出来的热量消失的速度快慢是由环境客观条件比如温度,和木头的导热系数所决定的。第二,我们认定木头是一个线性系统,也就是对于几任意两次钻的过程互不影响,只存在叠加关系。而且对于每一次不同程度的钻所产生的热量是与钻的程度成正比的。

    我们可以把这个问题抽象为一个数学模型:

    钻的过程为输入x(t), 系统的衰减函数为h(t),木头被钻的地方积累的热量为y(t)。在某个时间点u,钻所产生的输入为x(u),此时的衰减系数为h(t-u)[为什么是t-u呢?衰减函数接受的参数是经历的衰减时间,从u到t还要经历t-u这么长时间的衰减,所以就要用t-u了],对x(u)h(t-u)du做个积分就得到y(t) 了。

    也就是卷积表达了系统对于输入的累计效应。

    线性时不变

    线性时不变的基本特性:

    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)
    叠加性
      若激励f1(t)与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。
    线性
      若激励f1(t)与f2(t)产生的响应分别为y1(t), y2(t),则激励A1f1(t)+A2f2(t)产的响应即为A1y1(t)+A2y2(t),此性质称为线性。
    时不变性
      系统参数本身不随时间变化,因此,在同样的初始条件下,系统响应与激励施加于系统的时刻无关。

      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。
    微分性
      若激励f(t)产生的响应为y(t),则激励f'(t)产生的响应即y’(t),为此性质即为微分性。
    积分性
      若激励f(t)产生的响应为y(t),则激励f(t)的积分产生的响应即为y(t)的积分。此性质称为积分性。

  • 相关阅读:
    toj 2819 Travel
    toj 2807 Number Sort
    zoj 2818 Prairie dogs IV
    zoj 1276 Optimal Array Multiplication Sequence
    toj 2802 Tom's Game
    toj 2798 Farey Sequence
    toj 2815 Searching Problem
    toj 2806 Replace Words
    toj 2794 Bus
    css截取字符
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/whyandinside/p/2019005.html
Copyright © 2011-2022 走看看