零狀態響應(Zero-State Response)[编辑]
LTI系統之重疊積分(Superposition Integral)[编辑]
數學推導 :
(1)利用單位脈衝函數的篩選特性(sifting property) ,任意輸入
訊號
可表示成 :
(2)經由LTI系統作用後的輸出
為
(3)假設〝積分〞和LTI系統〝T〞的作用順序可對調,則
(4)由於非時變的特性可知,
以系統物理特性推導 :
(1)由下圖可知,LTI系統的任意輸入訊號
可用單位脈波函數
所形成之階梯函數(stairstep function)來近似
其中
© Rodger E. Ziemer, William H. Tranter, D. Ronald Fannin, Signals & Systems: Continuous and Discrete, 4th ed., Prentice Hall International, 1998.
(2)明顯地,
會趨近
當
趨近為 0
(3)
注意 : 當
時,
用
替代
(4) 假設
當
(5)考慮LTI系統對
的響應 : 假設
(線性系統滿足重疊定理)
(非時變特性)
© Rodger E. Ziemer, William H. Tranter, D. Ronald Fannin, Signals & Systems: Continuous and Discrete, 4th ed., Prentice Hall International, 1998.
(6)取
範例3.9[编辑]
系統輸入為
,系統之單位脈衝響應為
,求系統輸出
。
© Rodger E. Ziemer, William H. Tranter, D. Ronald Fannin, Signals & Systems: Continuous and Discrete, 4th ed., Prentice Hall International, 1998.
範例3.10[编辑]
考慮一系統的單位脈衝響應為
,令輸入訊號為單位步階函數
,試求系統的輸出
。
【解】
注意:此一輸出也稱為系統的單位步階響應(unit step response)
且
線性時變系統之重疊積分[编辑]
●非時變系統之單位脈衝響應:
●時變系統之單位脈衝響應:
可知: (1)
(2)
(假設在
輸入前,系統是rest)
●任意輸入訊號
,則系統的響應(輸出)為: