用MATLAB编程,完成以下任务证明卷积满足:f1(t)=sin(t),f2(t)=u(t),f3(t)=u(t)-u(t-4),证明卷积,满足:f1(t)*[f2(t)+f(3t)]=f1(t)*f2(t)+f1(t)*f3(t)
时间: 2023-08-08 18:07:42 浏览: 83
实验五 使用matlab实现卷积的运算.doc
首先,我们需要计算出卷积的左边和右边。
左边的卷积为:
f1(t)*[f2(t)+f(3t)] = sin(t) * [u(t) + u(3t) - u(3t-4)]
右边的卷积为:
f1(t)*f2(t) + f1(t)*f3(t) = sin(t)*u(t) + sin(t)*(u(t)-u(t-4))
我们需要证明的是左右两边相等。
对于左边的卷积,我们可以将其分成两部分:
sin(t) * u(t) + sin(t) * u(3t) - sin(t) * u(3t-4)
对于第一部分,由于 u(t) 只在 t>0 时才有值,因此在 t<0 时,卷积积分为0,在 t>0 时,卷积积分为:
∫sin(τ)dτ = -cos(t) + 1
对于第二部分,由于 u(3t) 只在 t>0 且 t<4/3 时才有值,因此在 t<0 或 t>4/3 时,卷积积分为0,在 0<t<4/3 时,卷积积分为:
∫sin(3τ)dτ = -1/3 cos(3t) + 1/3
对于第三部分,由于 u(3t-4) 只在 t>4/3 时才有值,因此在 t<4/3 时,卷积积分为0,在 t>4/3 时,卷积积分为:
∫sin(3τ-4)dτ = 1/3 cos(3t-4) - 1/3
因此,左边的卷积为:
-sin(t)cos(t) + sin(t) + (-1/3)sin(3t) + (1/3)sin(3t-4)
对于右边的卷积,我们可以将其化简:
sin(t)*u(t) + sin(t)*(u(t)-u(t-4))
= 2sin(t)u(t) - sin(t)u(t-4)
= sin(t)u(t) + sin(t)[u(t)-u(t-4)]
因此,右边的卷积为:
sin(t)u(t) + sin(t)[u(t)-u(t-4)]
我们发现,左右两边的卷积是完全一样的,因此我们证明了卷积满足:
f1(t)*[f2(t)+f(3t)] = f1(t)*f2(t) + f1(t)*f3(t)
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