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합성곱 연산은 고유 특성을 활용하여 간소화할 수 있습니다.

교환 법칙은 LTI(선형 시불변) 시스템의 입력과 임펄스 응답을 출력에 영향을 주지 않고 바꿀 수 있음을 보여줍니다.

Equation1

결합 법칙은 세 함수의 병합 합성곱이 합성곱 순서에 관계없이 변경되지 않음을 시사합니다. 예를 들어, 세 함수 x(t), ℎ_1(t), ℎ_2(t)는 다음과 같이 작성됩니다.

Equation2

임펄스 응답이 있는 두 개의 LTI 시스템이 직렬로 연결된 경우, 각각의 방정식을 결합 법칙을 사용하여 결합하여 동등한 결합 임펄스 응답을 도출할 수 있습니다. 이는 개별 임펄스 응답의 합성곱입니다.

분배 속성은 여러 입력 신호의 합에 대한 합성 연산을 가능하게 하여 복잡한 임펄스 응답을 더 간단한 구성 요소로 분해할 수 있습니다. 수학적으로 이는 다음과 같이 표현됩니다.

Equation3

시간 이동 속성은 시간 불변 시스템의 입력을 지연하면 출력이 같은 양만큼 지연됨을 의미합니다. 마찬가지로 시스템에 내장된 지연이 있는 경우 출력은 입력 지연과 시스템 지연의 합만큼 지연됩니다. 시간 이동 t_0의 경우:

Equation4

계산적으로 이 속성은 신호를 지연하거나 진행할 수 있게 하여 대칭성 또는 인과성을 활용하여 합성 연산을 간소화합니다.

이러한 속성(가환, 결합, 분배 및 시간 이동)은 LTI 시스템에서 합성 연산을 간소화하여 복잡한 신호 처리 작업을 보다 관리하기 쉽고 효율적으로 만드는 기본 도구입니다.

Tags

Convolution PropertiesCommutative PropertyAssociative PropertyDistributive PropertyTime shift PropertyLTI SystemsImpulse ResponseSignal ProcessingComputational SimplificationInput SignalsTime invariant System

장에서 14:

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