浅谈LTI系统与卷积
参考 信号与系统(第二版)奥本海姆 系统 在开始正文之前,可以回顾一下,信号与系统的思想。实际上,系统的思想广泛存在并应用于现实世界中。比如,大学可以是一个系统,每一个学生可以视作单个输入,大学中的各类课程可以看出是系统响应,每一个年级的学生看成一个输入序列。那么,输出就可以看成,每一位学生与这个学校的所有课程做卷积的一个过程(默认大学是LTI系统),因此最终的输出结果也是一个序列。 一般来说,我们习惯于使用数学模型来描述一个系统即y=f(x)只不过这里的x在时域系统上是x=f(t)在空域系统上是x=f(n)(n可以是多维向量,用以表示多维空间的坐标)。在信号处理中,我们一般研究时域上面的系统。 LTI系统 LTI系统全称是线性时不变系统(Linear Invariant System)。在空域上即是LSI系统。显然LTI系统是一类系统其具有线性与时不变性。这对于卷积的理解至关重要。 线性即系统对于一个序列的输出满足齐次叠加原则,所以如果我们用移位脉冲序列来表示一个输入信号的话。系统的输出可以看成是每一个移位脉冲信号的输出信号的叠加。 时不变性即系统的特征不由时间的改变而改变,从数学上来说就是当输入序列为x[n-n0]输出信号就是y[n-n0]。 卷积 卷积是一种运算方式亦可以说是算子,这一运算可以被理解为对输入信号(序列)按照系统特征加权求和(离散)或加权求积(连续)。