ディジタル信号処理 Digital Signal Processing 第10講 continuous-time signal & system(2) 連続時間信号とシステム(2) continuous-time system 連続時間システム
3.4 連続時間システム
線形システム f[a1x1(t)+a2x2(t)]=a1f[x1(t)]+a2f[x2(t)]
2つの信号を混ぜて入力したときの出力 それぞれの入力による出力を加えた出力
入力を遅らせると,同じ時間だけ出力も遅れる 時不変システム 入力を遅らせると,同じ時間だけ出力も遅れる y(t-t0)=f[x(t-t0)] x(t-t0) :入力信号x(t) が,t0時刻遅れてt-t0時刻に入力されると, 出力信号は,信号x(t) に対する信号y(t)がt0時刻遅れたものとなる
連続時間線形時不変システム 連続時間システムが,線形性と時不変性を持つとき「連続時間線形時不変システム」という
連続時間におけるインパルス応答 h(t)=f[δ(t)] これを用いて任意の信号x(t)を入力したときの応答は, +∞ +∞ y(t)=∫ x(ν)h(t-ν)dν -∞ と表される(連続時間信号の応答は,入力信号とインパルス応答の畳み込み積分で与えられる)
フーリエ変換との関係 h(t)⇔H(ω) x(t)⇔X(ω) y(t)⇔Y(ω) とするとき, Y(ω) =H(ω)X(ω)
連続信号の周波数特性H(ω) 振幅特性:|H(ω) | 位相特性:∠H(ω)
■連続時間システムの例1 |ω|<ωcのときだけ,H(ω)=1の場合 理想低域通過フィルタ 遮断周波数: ωc フーリエ逆変換すると, 1 ωc sinωct ωc sinωct h(t)= ∫ ejωt= = 2π –ωc πt π ωct
問題点 インパルス応答が-∞から始まっている 問題点 インパルス応答が-∞から始まっている t=0時刻で,インパルスが入ると,マイナス無限大時刻から,応答が始まる?? 因果性に反する (理想であるが,)実現不可能
入力をステップ信号とすると,ステップ応答は +∞ +∞ y(t)=∫u(ν)h(t-ν)dν= ∫h(t-ν)dν=・・・ -∞ 0 ステップ応答も-無限大から始まる??? 実現不可能
■連続時間システムの例2 RC低域通過フィルタ ■連続時間システムの例2 RC低域通過フィルタ 実現可能だが,特性は悪い例 減衰量
3.5 ラプラス変換 省略 3.5.1 ラプラス変換の定義 3.5.2 ラプラス変換の性質 3.5.3 ラプラス逆変換 3.5.4 伝達関数
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