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DSP第二章

时间:2015-04-05 15:58:19      阅读:161      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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离散时间信号在采样点间隔的位置上根本没定义,不能简单的看成值为0.

在时间序列轴上,向左移动叫提前,像右移动叫延迟。

下采样操作:采更少的点。比如y(n)=x(2n)相当于只对x(n)的偶数采样点取出来。

系统的输入叫做激励,系统的输出叫响应。

在n0时刻之前系统没有激励,系统输出一直为0,是初始松弛条件。默认所有系统在远古时刻,t等于负无穷时,都是初始松弛的。

系统是会产生信号的。

证明一个系统没有某个性质,找个反例即可。但要证明具有某个性质,则要对所有信号成立。

静态系统都是无记忆的,只和当前输入有关。动态系统是有记忆的,有限记忆就是有限个之前值相干,无限记忆就是和无限个之前值相关。

显然静态系统没有记忆元件。

在验证LTI系统时,y(n-k)仅仅对x(n)中的n做n-k替换n的代换。y(n,k)则是系统本身对x(n)中的n的变换

松弛的,线性系统。零输入能产生零输出。如果一个初始松弛系统不满足非线性,就是非线性系统

要能通过线性测试的系统才叫线性系统,线性系统要满足初始松弛的,如果不满初始松弛,比如在n=0时输入为0,但输出不为0,那就不是初始松弛的。

离线系统往往意味着非及时的。

串联系统相乘,并联系统相加。串联的两个系统都是LTI的,可以调换顺序

把一个输入信号表示成基本元素信号的时移和线性组合,一般用一组时移的冲激函数表示。

因为卷积会产生各个时刻的输入,而因果系统只和当前以及过去的输入有关,所以从系统的角度要把未来的输入值都干掉,也就是h(n)=0 n<0

n<0的值都为0的序列叫做因果序列

把线性时不变系统分为两类:FIR(有限持续时间冲激响应),无限持续时间冲激响应(IIR)

由于卷积的形式当h(k)在无限区间长度不为0时,所需要的输入储存单元是无数的,无法物理实现。想办法实现的话,只能用差分方程来描述(有初始种子和递归关系就可记录整个范围)

递归系统,一个系统在n时刻的输出y(n)的值依赖于y(n-1),y(n-2)....那么系统就叫做递归系统。

初始条件就是那个种子。

递归系统的标志是有反馈路径

线性常差分方程所描述的系统是递归系统和非递归系统的一个子类。

零状态响应是初始状态为0的响应(种子为0),对于初始非松弛的系统,即使不输入激励也会产生响应。不输入的响应叫零输入响应或自然响应。零状态响应叫受迫响应。

系统是线性的要满足三个条件:1,总响应等于零状态响应和零输入响应之和 2,零输入响应满足叠加原理 3,零状态响应满足叠加原理

用线性常差分方程描述的系统既是线性的,也是时不变的。线性的用三个条件来证,因为系数是常数,所以是时不变的。

零输入响应与零状态响应之和只是一种表达形式,并不是具体的解。

稳态响应和过渡态响应,稳态响应是n趋近于无穷时不为0,过渡态响应是n趋近于无穷时为0.

齐次解用初始条件来确定常数。

FIR与IIR是区分LTI系统的类型的,递归和非递归系统是系统的实现方式。

相关性是指一个信号包含另一个信号里的信息量

相关是一类数学操作,对象是对两个序列,然后产生一个新的序列。两个序列相同,是自相关。不同是互相关

2.61一个是给出的实序列,另一个是能量信号,所以有一个累加的过程。

FIR系统可用递归或非递归方式实现,IIR只用递归方式实现

 课后题:

2.1先翻转后平移与先平移后翻转的区别

2.2令y(n)等于f(x(n)),对不同的y(n)把n值代入到x(n)里面即可。偶部和奇部的标表示.答案e应该是错的,n=2时值是0,n=3才有值。

2.3以0为界限把n分为三个区间,分别讨论,得到的值完全一致即可。

2.4先证有,再证唯一性。有很简单,唯一x(n)=y1(n)+z1(n),x(-n)=y1(n)-z1(-n).解得y1(n),z1(n).同理解得y2(n),z2(n)。发现一样,即唯一。

2.5可以按答案那么证,也可以具体表示出偶部和奇部再证。

2.6 a证时不变时,y(n-k)很好证,把所有的n换成n-k即可。T{x(n-k)}只对n操作,而不是n-k整体。所以这里一个是(n-k)^2另一个是(n^2-k)

b y(n)=T(x(n))n从外往里面取  c显然是时不变的  d显然是时变的

2.7静态系统只和当前的输入有关(也叫无记忆系统),与过去或未来值相关的叫动态系统;线性很容易,时不变有提;因果是只与当前或过去的输入有关;输入稳定则输出稳定可用来证明系统的稳定性。

d项的x(-n+2)应该是时变信号。h应该是时变的,l应该是时变的。n我倒是confused了,不属于离散系统,怎么判断???

2.8LTI系统可用卷积表征,卷积可以交换顺序,所以级联的LTI系统可以调换位置。

i找反例,先升再降的模型,先无穷放大,再无穷缩小,最后只放大常数倍。两个非线性的能产生一个线性的,比如cos 与 arccos。f是如何找到的?

2.9 a,时不变 c,稳定的系统不会赋予无穷的能量,所以输入能量有限,输出能量同样有限。b没整出来

2.10 easy

2.11由线性输入输出,推时不变。第一想法是把两个输入信号叠加,变成第三个信号的时移,看新信号的输出与第三个信号的输出是否满足时移关系。但发现不行。

这里恰好前两个之和是冲激函数,假如是LTI的话要得到卷积,拿x3去验证。

2.12 easy

2.13卷积往里面一套就得到了

2.14a没求出来

b卷积表达式加因果就完了

2.15基本的等比数列公式

2.16b基本的卷积运算a有疑问

2.17/18/19 /21/22easy

2.20 interesting

2.23阶跃响应与冲击响应的关系

2.24系数有非常数肯定是时变的,输出是C无界了

2.25看答案才想出来,2,3问其实有线索回头再看看

2.26把输入磨成0,用lamda来计算,回头定系数还是要把原来方程的x变成0

2.27输入为u(n)并不能保证初始松弛。

2.28稳态响应是随着n变为无穷还存在的,反之趋于0的就是过渡态相应

2.29 easy

2.30注意激励与齐次解的形式一致的情况,此时激励看成是重根。

2.31求h(n)时,特解为0,输入冲击函数,零状态相应(初始松弛)

2.32easy

2.33因为冲击相应是初始松弛的,所以先求冲激相应,再根据阶跃响应和冲激响应的关系求s(n)

2.34取8个点肯定能计算出来

2.35LTI系统的级联与串联,向左的箭头好像是个符号。

2.36easy

2.37和卷积形式对照即可

2.38套公式

2.39/40/41/42easy 

2.43冲激函数的抽样,筛选和卷积的性质很重要。如何证明系统是松弛的?

2.44a,b是一个可逆系统

2.45零状态响应等价于初始条件为0,也就是输入开始之前的输出为0.

2.46画第二种实现方式的框图首先把第一种画出来。

2.47/48 easy

2.49如何求LTI的逆系统

2.50confused 和书上例题不一样

2.51h(n)的计算方法和书上的一致

2.52对于非递归序列,求冲激响应输入冲激函数即可。

2.53confused 和书上例题不一样

2.54卷积与相关序列基本的运算,不同的是卷积要先反转,相关序列直接平移就好。

2.55输入信号是0,M 卷积信号是0,N,输出长度是M+N-1

2.56

2.57求y(n)的时候要把u(n)加上,往往齐次解不加u(n),特殊解加U(n).总体再加u(n)

2.58求h(n)时也把u(n)加上(和例题的方法一样)

2.59先拆开,再一个变量替换

2.60第一个式子KO,第二个式子化一下也出来了

2.61easy

2.62自相关函数是偶函数,在位移为0时总值最大。

2.63单位化要除以位移为0的自相关函数 

2.64利用了自相关函数在相对位移为0时的值最大

 

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