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1、2009年第07期,第42卷通信技术Vol.42,No.07,2009总第211期CommunicationsTechnologyNo.211,Totally离散时间序列卷积和的求法张正强,邢丽红(曲阜师范大学电气信息与自动化学院,山东日照276826)【摘要】卷积是“信号与系统”课程中的重要概念。连续卷积与有限长序列的卷积和在文献中给出了多种解法。文中系统介绍了求解一般离散时间信号卷积和的几种方法,包括解析法、列表法、利用卷积和性质求解及应用单位样值信号求解,并通过举例加以说明。最后,对各种解法进行
2、了比较和讨论。【关键词】信号与系统;离散时间序列;卷积和【中图分类号】TN911.7【文献标识码】A【文章编号】1002-0802(2009)07-0277-02SeekingMethodsforConvolutionSumofDiscreteTimeSeriesZHANGZheng-qiang,XINGLi-hong(DepartmentofElectricalEngineeringandAutomation,QufuNormalUniversity,RizhaoShandong276826,Chi
3、na)【Abstract】Convolutionisanimportantconceptin“SignalsandSystems”course.Methodsforcalculatingcontinuousconvolutionandfinitelengthconvolutionaregiven,andseveralsolutionmethodstotheconvolutionsumofgeneraldiscretetimeseries,includinganalyticalmethod,tabula
4、tionmethod,methodsbydescribedinutilizingthepropertiesofconvolutionsumandapplyingunitsamplearedescribedindetailandillustratedbyexamples.Finally,comparisonsanddiscussionsoftheabovemethodsareprovided.【Keywords】“SignalsandSystems”;discretetimeseries;convolu
5、tionsum0引言(3)解析法。卷积在通信技术和信号处理中起着重要的作用[1-3],同时若x(),()nhn均为因果序列,即xnhn()=()=0,n<0,则:n也是“信号与系统”课程时域分析的重要概念和有力的数学x()*()[nhn=−∑xmhnmun()()]()。(1)工具[4-5]。文献[6]对连续系统卷积的计算方法作了总结,文m=0证:由定义并注意到x(),()nhn均为因果序列得:献[7]给出了有限长序列卷积和的四种计算方法。文献[4]介绍∞了离散时间序列卷积和的两种方法:图解法和对位相
6、乘求和xnhn()*()=∑xmhnm()(−=)m=∞-法。图解法包括反褶、平移、相乘、取和四个步骤,绘图过⎧n程非常麻烦。对位相乘求和法是在图解法的基础上发展而来⎪∑xmhnm()(−),n≥0,⎨m=0(2)的,不需要绘图,解法比较简捷。本文介绍求解一般离散时⎪⎩0,n<0。间序列卷积和的其他方法,并对各种解法进行讨论。即为所证。n例1已知x()(12)()nu=n,hnun()=(),1求解一般离散时间序列的卷积和求yn()=xnhn()*()。(1)图解法。解:当n≥时,0(2)对位相乘求和
7、法。这两种方法在文献[4]中有详细介绍,这里不再重复。收稿日期:2008-10-21。基金项目:曲阜师范大学科研基金(XJ0626)。作者简介:张正强(1978-),男,讲师,主要研究方向为控制理论;邢丽红(1965-),女,副教授,主要研究方向为基础数学。277nm律和分配律,序列x()n与单位样值信号δ(n)的卷积仍为xnhn()*()=(12)()(∑umunm−)m=0x()n本身,与δ(n-n)卷积相当于把x()n延迟n。00nm1n+n==∑(12)2[1(12)−],例3已知hn()2[
8、()(=−unun−4)],m=0xn()=δδ()n−−(n2),即1求yn()=xnhn()*()。n+1yn()=2[1()]()−un。(3)2解:由卷积性质知,n(4)列表法。yn()=[2(()(4))]*(()(2))unun−−−δδnn−=n若x(),()nhn均为因果序列,由式(2)知,ny<=0,()n0,[2(()unun−−(4))]*()δn−n故只需考虑n≥的情况。当0n≥时,0yn()=xnhn()*()的[2(()unu