证:单位冲激函数(连续)和单位脉冲函数(离散)的拉普拉斯/Z变换 皆为 “1”

本文主要是介绍证:单位冲激函数(连续)和单位脉冲函数(离散)的拉普拉斯/Z变换 皆为 “1”,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

输入信号 ( x(t) = \delta(t) ) 的拉普拉斯变换为 ( X(s) = 1 ) 是因为单位冲激函数 (\delta(t)) 的拉普拉斯变换有一个特殊且重要的性质。【在离散时间系统中,拉普拉斯变换的离散对应物是Z变换。】

单位冲激函数 (\delta(t)) 的定义

单位冲激函数(Dirac Delta 函数) (\delta(t)) 的定义是:

  1. (\delta(t)) 在 ( t = 0 ) 处具有无限大值,但在 ( t \neq 0 ) 处为零。
  2. (\delta(t)) 的面积为 1,即:
    ∫ − ∞ ∞ δ ( t ) d t = 1 \int_{-\infty}^{\infty} \delta(t) \, dt = 1 δ(t)dt=1

拉普拉斯变换的定义

拉普拉斯变换的定义为:
X ( s ) = ∫ 0 ∞ x ( t ) e − s t d t X(s) = \int_{0}^{\infty} x(t) e^{-st} \, dt X(s)=0x(t)estdt

计算 (\delta(t)) 的拉普拉斯变换

对于 ( x(t) = \delta(t) ),我们将其代入拉普拉斯变换的定义:
X ( s ) = ∫ 0 ∞ δ ( t ) e − s t d t X(s) = \int_{0}^{\infty} \delta(t) e^{-st} \, dt X(s)=0δ(t)estdt

根据单位冲激函数的性质,(\delta(t)) 只有在 ( t = 0 ) 处有值,其值为无限大,但其积分面积为1。由于 (\delta(t)) 仅在 ( t = 0 ) 处有值,积分的上限可以变为 (\epsilon)((\epsilon) 是一个非常小的正数),所以:
X ( s ) = ∫ 0 ϵ δ ( t ) e − s t d t X(s) = \int_{0}^{\epsilon} \delta(t) e^{-st} \, dt X(s)=0ϵδ(t)estdt

因为 ( e^{-st} ) 在 ( t = 0 ) 处等于 1(( e^{0} = 1 )),且 (\delta(t)) 在 ( t = 0 ) 处的积分面积为1,所以我们可以将 ( e^{-st} ) 看作一个常数1,提到积分外面:
X ( s ) = e 0 ∫ 0 ϵ δ ( t ) d t X(s) = e^{0} \int_{0}^{\epsilon} \delta(t) \, dt X(s)=e00ϵδ(t)dt
X ( s ) = 1 ⋅ ∫ 0 ϵ δ ( t ) d t X(s) = 1 \cdot \int_{0}^{\epsilon} \delta(t) \, dt X(s)=10ϵδ(t)dt

根据单位冲激函数的定义,(\delta(t)) 的积分面积为1:
X ( s ) = 1 ⋅ 1 X(s) = 1 \cdot 1 X(s)=11
X ( s ) = 1 X(s) = 1 X(s)=1

因此,单位冲激函数 (\delta(t)) 的拉普拉斯变换为 ( X(s) = 1 )。

这个性质是因为单位冲激函数在时域上具有独特的特性,即在 ( t = 0 ) 处有一个无穷大的值,但其面积为1,所以它的拉普拉斯变换非常简单,就是常数1。

这篇关于证:单位冲激函数(连续)和单位脉冲函数(离散)的拉普拉斯/Z变换 皆为 “1”的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1076052

相关文章

【操作系统】信号Signal超详解|捕捉函数

🔥博客主页: 我要成为C++领域大神🎥系列专栏:【C++核心编程】 【计算机网络】 【Linux编程】 【操作系统】 ❤️感谢大家点赞👍收藏⭐评论✍️ 本博客致力于知识分享,与更多的人进行学习交流 ​ 如何触发信号 信号是Linux下的经典技术,一般操作系统利用信号杀死违规进程,典型进程干预手段,信号除了杀死进程外也可以挂起进程 kill -l 查看系统支持的信号

java中查看函数运行时间和cpu运行时间

android开发调查性能问题中有一个现象,函数的运行时间远低于cpu执行时间,因为函数运行期间线程可能包含等待操作。native层可以查看实际的cpu执行时间和函数执行时间。在java中如何实现? 借助AI得到了答案 import java.lang.management.ManagementFactory;import java.lang.management.Threa

SQL Server中,isnull()函数以及null的用法

SQL Serve中的isnull()函数:          isnull(value1,value2)         1、value1与value2的数据类型必须一致。         2、如果value1的值不为null,结果返回value1。         3、如果value1为null,结果返回vaule2的值。vaule2是你设定的值。        如

tf.split()函数解析

API原型(TensorFlow 1.8.0): tf.split(     value,     num_or_size_splits,     axis=0,     num=None,     name='split' ) 这个函数是用来切割张量的。输入切割的张量和参数,返回切割的结果。  value传入的就是需要切割的张量。  这个函数有两种切割的方式: 以三个维度的张量为例,比如说一

[FPGA][基础模块]跨时钟域传播脉冲信号

clk_a 周期为10ns clk_b 周期为34ns 代码: module pulse(input clk_a,input clk_b,input signal_a,output reg signal_b);reg [4:0] signal_a_widen_maker = 0;reg signal_a_widen;always @(posedge clk_a)if(signal_a)

AI学习指南机器学习篇-朴素贝叶斯处理连续特征和离散特征

AI学习指南机器学习篇-朴素贝叶斯处理连续特征和离散特征 在机器学习领域,朴素贝叶斯是一种常用的分类算法,它的简单性和高效性使得它在实际应用中得到了广泛的应用。然而,在使用朴素贝叶斯算法进行分类时,我们通常会面临一个重要的问题,就是如何处理连续特征和离散特征。因为朴素贝叶斯算法基于特征的条件独立性假设,所以对于不同类型的特征,我们需要采取不同的处理方式。 在本篇博客中,我们将探讨如何有效地处理

神经网络第三篇:输出层及softmax函数

在上一篇专题中,我们以三层神经网络的实现为例,介绍了如何利用Python和Numpy编程实现神经网络的计算。其中,中间(隐藏)层和输出层的激活函数分别选择了 sigmoid函数和恒等函数。此刻,我们心中不难发问:为什么要花一个专题来介绍输出层及其激活函数?它和中间层又有什么区别?softmax函数何来何去?下面我们带着这些疑问进入本专题的知识点: 1 输出层概述 2 回归问题及恒等函数 3

神经网络第一篇:激活函数是连接感知机和神经网络的桥梁

前面发布的文章介绍了感知机,了解了感知机可以通过叠加层表示复杂的函数。遗憾的是,设定合适的、能符合预期的输入与输出的权重,是由人工进行的。从本章开始,将进入神经网络的学习,首先介绍激活函数,因为它是连接感知机和神经网络的桥梁。如果读者认知阅读了本专题知识,相信你必有收获。 感知机数学表达式的简化 前面我们介绍了用感知机接收两个输入信号的数学表示如下:

vscode python pip : 无法将“pip”项识别为 cmdlet、函数、脚本文件或可运行程序的名称

在vscode中控制台运行python文件出现:无法将"pip”项识别为 cmdlet、函数、脚本文件或可运行程序的名称。 使用vscode开发python,需要安装python开发扩展: 本文已经安装,我们需要找的是python安装所在目录,本文实际路径如下: 如果在本文路径中没有此目录,请尝试在C盘中搜索 python,搜索到相关python目录后,点击Python 3.9进入目录,

OSG数学基础:坐标系变换

三维实体对象需要经过一系列的坐标变换才能正确、真实地显示在屏幕上。在一个场景中,当读者对场景中的物体进行各种变换及相关操作时,坐标系变换是非常频繁的。坐标系变换通常包括:世界坐标系-物体坐标系变换、物体坐标系-世界坐标系变换和世界坐标系-屏幕坐标系变换(一个二维平面坐标系,即显示器平面,是非常标准的笛卡尔坐标系的第一象限区域)。 世界坐标系-物体坐标系变换 它描述的问题主要是关于物体本身的