ディジタル信号処理 Digital Signal Processing

ディジタル信号処理
Digital Signal Processing
第10講
continuous-time signal & system(2)
連続時間信号とシステム(2)
continuous-time system
連続時間システム
3.4 連続時間システム
線形システム
f[a1x1(t)+a2x2(t)]=a1f[x1(t)]+a2f[x2(t)]
2つの信号の1次結合:a1x1(t)+a2x2(t)に対す
る応答が,
単独入力:x1(t),および単独入力:x2(t)に対す
る出力の一次結合と等しい
2つの信号を混ぜて
入力したときの出力
それぞれの入力によ
る出力を加えた出力
時不変システム
入力を遅らせると,同じ時
間だけ出力も遅れる
y(t-t0)=f[x(t-t0)]
x(t-t0) :入力信号x(t) が,t0時刻遅れてt-t0時刻
に入力されると,
出力信号は,信号x(t) に対する信号y(t)がt0時
刻遅れたものとなる
連続時間線形時不変システム
• 連続時間システムが,線形性と時不変性を持
つとき「連続時間線形時不変システム」という
連続時間におけるインパルス応答
h(t)=f[δ(t)]
これを用いて任意の信号x(t)を入力したときの
応答は,
y(t)=∫
+∞
x(ν)h(t-ν)dν
-∞
と表される(連続時間信号の応答は,入力信号
とインパルス応答の畳み込み積分で与えら
れる)
フーリエ変換との関係
• h(t)⇔H(ω)
• x(t)⇔X(ω)
• y(t)⇔Y(ω)
とするとき,
• Y(ω) =H(ω)X(ω)
連続信号の周波数特性H(ω)
• 振幅特性:|H(ω) |
• 位相特性:∠H(ω)
■連続時間システムの例1
|ω|<ωcのときだけ,H(ω)=1の場合
• 理想低域通過フィルタ
• 遮断周波数: ωc
• フーリエ逆変換すると,
1 ωc
sinωct
h(t)=
∫
ejωt=
=
2π –ωc
πt
ωc sinωct
π
ωct
問題点 インパルス応答が-∞から始まっている
• t=0時刻で,インパルスが入ると,マイナス
無限大時刻から,応答が始まる??
• 因果性に反する
• (理想であるが,)実現不可能
入力をステップ信号とすると,ステップ応答は
+∞
+∞
y(t)=∫u(ν)h(t-ν)dν= ∫h(t-ν)dν=・・・
-∞
0
ステップ応答も-無限
大から始まる???
実現不可能
■連続時間システムの例2
RC低域通過フィルタ
減衰量
実現可能だが,特性
は悪い例
3.5 ラプラス変換
• 省略
3.5.1
3.5.2
3.5.3
3.5.4
ラプラス変換の定義
ラプラス変換の性質
ラプラス逆変換
伝達関数
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