在什么条件下输入信号与系统脉冲响应的卷积是周期性的?

信息处理 卷积 连续信号 线性系统
2022-02-07 10:04:51

我目前正在解决奥本海默书中的以下卷积问题: 在此处输入图像描述

在解决方案中,指出x(t)周期性暗示y(t)是周期性 的”所以我想知道如果x(t)是周期性的,那么卷积的输出也是如此,我尝试对此进行研究,希望找到任何支持证据,但我做不到,而且“循环卷积”无处不在。

2个回答

我以某种方式改写@Hilmar 已经回答的内容。在连续时间设置中,卷积不能发明频率事实上,傅里叶和卷积之间存在密切的关系,这并不总是被正确教授。最近,Michael Bronstein 正在从第一原理推导卷积

你有没有想过卷积有什么特别之处?在这篇文章中,我从第一原理推导出卷积,并表明它自然地从平移对称中出现。

系统是线性的,并且随位移或随时间变化 (LTI) 不变的基本假设暗示了卷积的概念。卷积意味着经过 LTI 系统的正弦仍然是正弦,尽管具有时移(相位变化)和幅度修改(甚至可以消失)。在其他符号中,通过 LTI:

sin(ωt)Asin(ωt+ϕ)

A可以为零,因此频率可以消失。然而如果 sin(ωt)不存在于原始数据中(没有ω),它不能再出现。从无到有创建频率是非线性或时变系统的一个特征。

所以我想知道如果 x(t) 是周期性的,那么卷积的输出是否总是如此

是的,总是如此。卷积是线性运算,线性运算保持周期性。

粗略地说:任何周期信号都由离散正弦波的总和组成。LTI 系统对正弦波的输出也是相同频率的正弦波。因此,LTI 系统保留了原始输入的“离散性”。