为什么是∫∞0-δ( t - n T)e- s tdt =e- n s T∫0−∞δ(t−nT)e−stdt=e−nsT?

信息处理 z变换 一体化
2022-02-02 04:06:01

我目前正在处理Z-变换,更具体地说是它的推导。我理解并且我能够跟进它,直到涉及拉普拉斯变换的最后一步。

让我感到困惑的步骤表示为红色框中的步骤,来自维基百科页面上的推导Z-转换。我不明白这个积分如何解决ensT. 我已经搜索了与此相关的可能身份,但未能找到任何帮助。

Xq(s)=0xq(t)estdt=0n=0x[n]δ(tnT)estdt=n=0x[n]0δ(tnT)estdt=n=0x[n]ensT

感谢您花时间查看我的问题。任何帮助将不胜感激!

问候

2个回答

记住 delta 函数的定义:它集成1在整个 t 轴上,但对于任何一个都为零t0. 这意味着如果我们将任何函数乘以δ(t), 那么函数在任何地方都将为零,除了t=0. 在这种情况下,我们有

δ(tnT)est={δ(tnT)esnTif t=nT0if tnT

所以如果我们积分这个函数,我们有积分为零的每个点,除了t=nT. 所以

0δ(tnT)estdt=0δ(tnT)esnTdt=esnT0δ(tnT)dt

但根据定义,

0δ(tnT)dt=δ(tnT)dt=1

所以

0δ(tnT)estdt=esnT

旁注:要做到这一点,n必须是积极的。如果它是负数,那么积分将是0(因为积分内的函数对于所有积分间隔都为零)。

δ(t)是一种无限细和无限高的冲动。它下面的面积是1。δ(tnT)把冲动放在时间nT.

现在,在您的情况下,这正乘以某个函数est并且该产品是集成的。

整合只是一个美化的总和。数学家试图通过使用特殊符号将其伪装成奇特的东西,但最终它实际上只是普通的旧加法。什么是积分?要在给定范围内积分的函数值。

积分的结果是函数图下的面积δ(tnT)面积为 1 并且非常薄,可以认为它只存在于一个位置(nT) 并且在其他地方为 0。有点像直方图中代表一个值的矩形,但很薄,几乎可以在时装周上使用。

将函数乘以标量值基本上意味着缩放函数(沿 y 轴拉伸)。您有一个面积为 1 的矩形,并按一个因子缩放一个维度。这个因子是你乘以它的函数的值:est并且在脉冲发生时评估该值:nT, 所以矩形的面积是1esnT,这是积分的结果。

如果您一直在使用嵌入式系统进行编程,您可能熟悉如何使用位运算符屏蔽单个位:

  0101100101110
& 0000000100000
---------------
  0000000100000

您可以将脉冲视为屏蔽函数的所有值的单个位,除了其位置处的单个值。

0δ(tnT)estdt=ensT

只是一种特殊形式

+δ(tT)f(t) dt=f(T)

有时被称为

筛选属性或采样属性。据说 delta 函数可以“筛选”值t=T.