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冲激响应

在信号处理中,脈衝響應(英語:Impulse response)一般是指系统在输入单位脈衝函数时的输出(响应),是暫態響應中的一種。[來源請求]对于连续时间系统来说,脈衝响应一般用函数

h

(

t

;

τ

)

{\displaystyle h(t;\tau )}

来表示,相对应的输入信号,也就是单位脈衝函数满足狄拉克δ函数的形式,其函数定义如下:

δ

(

t

)

=

0

,

t

0

{\displaystyle \delta (t)=0,t\neq 0}

并且,在从负无穷到正无穷区间内积分为1:

δ

(

x

)

d

x

=

1

{\displaystyle \int _{-\infty }^{\infty }\delta (x)\,dx=1}

在输入为狄拉克δ函数时,系统的脈衝响应

h

(

t

)

{\displaystyle h(t)}

包含了系统的所有信息。所以对于任意输入信号

x

(

t

)

{\displaystyle x(t)}

,可以用连续域卷积的方法得出所对应的输出

y

(

t

)

{\displaystyle y(t)}

。也就是:

y

(

t

)

=

x

(

τ

)

h

(

t

τ

)

d

τ

=

x

(

t

)

h

(

t

)

{\displaystyle y(t)=\int _{-\infty }^{\infty }x(\tau )h(t-\tau )\,d\tau =x(t)*h(t)}

对于离散时间系统来说,脈衝响应一般用序列

h

[

n

]

{\displaystyle h[n]}

来表示,相对应的离散输入信号,也就是单位脉冲函数满足克罗内克δ的形式,在信号与系统科学中可以定义函数如下:

δ

[

n

]

=

{

1

,

n

=

0

0

,

n

0

{\displaystyle \delta [n]={\begin{cases}1,&n=0\\0,&n\neq 0\end{cases}}}

同样道理,在输入为

δ

[

n

]

{\displaystyle \delta [n]}

时,离散系统的脈衝响应

h

[

n

]

{\displaystyle h[n]}

包含了系统的所有信息。所以对于任意输入信号

x

[

n

]

{\displaystyle x[n]}

,可以用离散域卷积(求和)的方法得出所对应的输出信号

y

[

n

]

{\displaystyle y[n]}

。也就是:

y

[

n

]

=

k

=

0

x

[

k

]

h

[

n

k

]

{\displaystyle y[n]=\sum _{k=0}^{\infty }x[k]h[n-k]}