《信号与系统》勘误
百丽宫20级电信专业《信号与系统》课程使用的是这本书[1]
其中推导有诸多不严谨的地方,给当初我学习时造成了很大的困扰。如今已结课,于此勘误便后人乘荫:-)
本文中"p"是page,指代《信号与系统(第四版)》具体页数
离散系统单位抽样响应
p82 例3-6
求解差分方程 $y[n]-(1/2)y[n-1]=x[n]$ 的单位抽样响应过程不严谨。
在求解时利用了一个条件: $y[-1]=0$ , 再代人输入 $x[n]=\delta[n]$ ,求出方程的解。
这个条件应该是由 $n<0,y[n]=0$ 推导。$n<0,y[n]=0$ 也被称为初始松弛条件。
初始松弛条件是怎么来的,课本没有细说,p82
课本定义“单位抽样响应是单位抽样序列的零状态响应”, 推测此条件应当是由零状态响应的条件来的。
对于连续时间系统,课本给出了零状态响应输出应当满足的条件——输出信号 $y(t)$ 在 $t=0$ 时各阶导数为0 (准确地说,应当是 $t\rightarrow 0^-$ 的单边导数,p46
)。但在谈及离散系统的零状态响应时,只简单地提了可以利用卷积求解零状态响应,没有提及输出 $y[n]$ 应当满足的条件(p85-86
)。
网上搜索离散零状态响应输出满足的条件,得到的大多是满足初始松弛条件。
根据后续 p94
系统性质的分析,可知若 $n<0,h[n]=0$ 则系统是因果系统。若零状态对应的条件是初始松弛条件, 结合单位抽样响应定义,则任意离散系统都是因果的,这显然不合理。
个人认为正确的逻辑应当是:“假设讨论的系统都是因果的,在这个前提下,零状态响应系统应当满足初始松弛条件”。无论如何,课本在这里既没有解释零状态响应对应的性质,也没有说明假定系统是否因果,是不合理的。
傅里叶函数时域微分性质
p141
FT时域微分性质有误。
课本时域微分性质的表述是
p142 例4-25
推导 $\text{sgn}(t)$ 频谱[2]利用了这个结论。课本推导如下:
若使用同样的方法推导 $u(t)$ :
这与 p142 例4-26
的推导结果( $\mathscr{F}{u(t)} = \pi\delta (\omega) + \frac{1}{j\omega}$ )矛盾。
对比 p143
FT时域积分性质
时域微分性质和时域积分性质在表达式上并不对称,从直觉上也是不对的
实际上,时域微分性质正确的表述应当是[3]