信号与系统-1-线性时不变系统
线性时不变系统的证明
- 前情提要
- “线性”特性的判断
- “时不变”特性的判断
前情提要
对于一般系统,我们总要判断它究竟是何种系统,或者说验证其某种性质。
简单起见,我们此处只着重讨论“线性”、“时不变性”的判断。
在此之前,需要阐明一些规定:
对于输入信号,我们将其对系统的激励表示为e(t)e(t)e(t); 系统对此激励的响应则表示为r(t)r(t)r(t)
这两者间存在某种运算关系,表示为r(t)=T[e(t)]r(t)=T[e(t)]r(t)=T[e(t)](T为transform的缩写)
并且T运算的顺序为:先平移,后尺度;只对e变换,不对其它部分变换
示例:若r(t)=T[e(t)]=te(2t),r(t)=T[e(t)]=te(2t),r(t)=T[e(t)]=te(2t),则r(t−t0)=(t−t0)e[2(t−t0)]r(t-t_0)=(t-t_0)e[2(t-t_0)]r(t−t0)=(t−t0)e[2(t−t0)],而T[e(t−t0)]=te(2t−t0)T[e(t-t_0)]=te(2t-t_0)T[e(t−t0)]=te(2t−t0)
“线性”特性的判断
- 首先可令r(t)=r1(t)+r2(t)r(t)=r_1(t)+r_2(t)r(t)=r1(t)+r2(t),从而有r1(t)=T[e1(t)],r2(t)=T[e2(t)]r_1(t)=T[e_1(t)],r_2(t)=T[e_2(t)]r1(t)=T[e1(t)],r2(t)=T[e2(t)]
- 若下式成立T[C1e1(t)+C2e2(t)]=C1r1(t)+C2r2(t)T[C_1e_1(t)+C_2e_2(t)]=C_1r_1(t)+C_2r_2(t)T[C1e1(t)+C2e2(t)]=C1r1(t)+C2r2(t)
- 则称:该系统为线性系统
“时不变”特性的判断
- 判断等式r(t−t0)=T[e(t−t0)]r(t-t_0)=T[e(t-t_0)]r(t−t0)=T[e(t−t0)]是否成立,若成立,则称该系统为’时不变‘系统
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