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數字訊號處理/數字系統

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系統介紹

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數字系統在概念上一開始可能很難理解。讓我們從一個框圖開始

我們有一個數字系統 h[n],它將以某種方式改變輸入 (x[n]),併產生輸出 (y[n])。對於離散時間的每個整數值 n,我們將向機器輸入 1 個 x[n] 值,轉動曲柄,併為 y[n] 建立 1 個輸出值。

基本示例

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假設 h[n] 是一個值為 5 的乘法器電路。每個輸入值都乘以 5,這就是輸出。換句話說,我們可以將我們的差分方程表示如下

現在,對於 n 的每個後續值,我們可以計算我們的輸出值 y[n]。例如,使用上述差分方程,我們可以輸入一個實驗性輸入

x[n] = [1 0 1 2]

透過將每個資料項乘以 5,我們得到以下結果

y[n] = [5 0 5 10]

數字系統的特性

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因果系統的寬泛定義是指輸出在輸入之前不發生變化的系統。所有真實系統都是因果的,並且不可能建立非因果系統。

電路符號

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  • 導線
  • 取樣節點
  • 加法器
  • 乘法器

物理可實現系統

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需要區分在數學上可能存在的系統和可以在數字硬體中物理實現的系統。有些系統在紙面上看起來不錯,但實際上很難甚至不可能構建。我們已經看到的一個標準是,物理可實現的數字系統不能依賴於未來值,只能依賴於過去值。在未來的章節中,隨著相關概念變得更加熟悉,我們將討論其他標準。

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