当我们向 LTI 系统输入正弦信号时,为什么会存在瞬变?

信息处理 频谱 线性系统
2022-02-16 18:59:58

x[n]=acos(ω0n),如果我们将它传递给 LTI 系统,我们应该得到一个输出:

y[n]=a|X(ejω0)|cos(ω0n+ϕX(ω0))+transients
我的问题是为什么响应中有瞬变,它们来自哪里?我知道稳态值是输入在某个频率下的缩放和移位版本ω0

3个回答

您正在混合您的分析技术。

如果x[n]=acos(ω0n), 那么你不能使用z为您的分析转换;您需要使用傅立叶分析。因为信号一直存在,所以没有瞬态

如果您使用通常的单面z变换,则信号必须有一个开始(尽管对于所有正时间值,它都可以无限存在)。那么信号是x[n]=u(n)acos(ω0n), 在哪里

u(n)={0n<01n0.

然后会有一个瞬态,因为正弦波在时间启动n=0.

“LTI”的意思是“输出需要与输入一起缩放”:所以如果你加倍a,y也必须加倍。

因为这需要适用于任何a,尤其是 0,这意味着transients必须为零。

有道理——“将余弦传递给系统”意味着你传递的是余弦——而不是余弦和其他一些瞬态函数。

在 DSP(离散)中,LTI 系统通常具有延迟元件(内存存储位置)。假设所有延迟元素最初都包含零值样本,则系统的瞬态响应是系统的输出序列,该序列在所有延迟元素都被有效数据样本填充之前发生。