画出信号卷积积分f1(t)* f2(t)的波形,f1(t)= f2(t)=u()-u(t -1)
时间: 2024-09-06 18:01:30 浏览: 98
在信号处理中,卷积是一种数学运算,用于表示两个信号的相互影响。给定两个信号 f1(t) 和 f2(t),它们的卷积结果是通过积分来计算的,数学表达式为:
(f1 * f2)(t) = ∫ f1(τ) * f2(t - τ) dτ
对于 f1(t) = u(t) - u(t - 1) 和 f2(t) = u(t) - u(t - 1),其中 u(t) 是单位阶跃函数,表示为:
u(t) = 0, 当 t < 0
u(t) = 1, 当 t >= 0
因此,f1(t) 和 f2(t) 都是宽度为1秒的矩形脉冲,从 t = 0 开始,到 t = 1 结束。
卷积积分 f1(t) * f2(t) 的计算需要将 f2(t - τ) 从 t = τ 到 t = τ + 1 在 f1(τ) 上进行积分。由于两个信号都是相同的矩形脉冲,我们可以通过分析它们的时间对齐来简化计算。
积分过程分为三个阶段:
1. 当 t < 0 时,f1(t) 和 f2(t - τ) 没有重叠,卷积结果为0。
2. 当 0 <= t < 1 时,两个脉冲从 t = 0 开始重叠,重叠区域随 t 增大而线性增加,直到 t = 1 时重叠区域长度为 t。
3. 当 t >= 1 时,两个脉冲不再重叠,卷积结果又变回0。
因此,卷积结果 f1(t) * f2(t) 是一个三角形脉冲,从 t = 0 开始,到 t = 2 结束,并在 t = 1 时达到最大值。
波形大致如下:
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+----+-------------+--------------+-------------+---->
0 1 2 3 t
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这个图形表示的是卷积结果在 t = 0 到 t = 2 之间是递增的,在 t = 1 时达到峰值,之后递减至 t = 2 时归于零。
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