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理想低通濾波器,是穩定系統嗎?

信號與系統和數字信號處理 ? 來源:未知 ? 作者:胡薇 ? 2018-09-30 16:14 ? 次閱讀

任何一本信號與系統的教材上,都有這樣一個結論:

LTI系統穩定性的充要條件是:單位沖激響應h(t)/h(n)絕對可積/絕對可和。但是,理想低通濾波器呢?它是不是穩定系統?如果是,它的單位沖激響應滿足絕對可積嗎?如果不是,能找到一個有界的輸入,通過理想低通,產生無界的輸出嗎?

下面是廈門理工學院唐駿老師的一篇舊文,此惑一直未解,歡迎大家討論。

以下試卷摘自《信號與系統學習指導》:

選擇題第4題所給的參考答案是B,即說明理想低通濾波器是穩定的,這一點似乎沒什么疑問?!

以下摘自《信號與系統》第二版 奧本海姆 劉樹棠 譯

(6.19)式并非絕對可積,關于這一點,可參考《數字信號處理理論、算法與實現》第二版 胡廣書 P96,摘抄如下:

綜上可以得出以下兩個結論:

1、低通濾波器是穩定的;

2、其單位沖激響應h(t)是平方可積的,但不是絕對可積的。

然而,在幾乎所有的信號與系統的教材中都有如下結論:

LTI系統穩定的充要條件是:單位沖激響應絕對可積或單位脈沖響應絕對可和。

以下摘自《信號與系統》第二版奧本海姆 劉樹棠 譯 P82:

以下摘自《信號與系統性系統分析》第四版吳大正 P339:

通過以上分析,有關LTI系統穩定條件是否應該作修改?還是分析過程中有不對之處?

以上為唐老師原文。我查閱了一下數字信號處理的書籍,對于離散時間系統,也有相同的結論。以下為為程佩青《數字信號處理第四版》清華大學出版社P30頁。

下面是書中P96和P97頁,闡述了絕對可和與平方可和的區別,也明確指出,理想低通濾波器的單位沖激響應h(n)不滿足絕對可和,滿足平方可和。但書中未分析其穩定性。

那么,理想低通濾波器,到底是不是穩定系統呢?歡迎大家來討論。

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原文標題:關于LTI系統穩定性充要條件的一個疑問

文章出處:【微信號:SignalAndSystem_DSP,微信公眾號:信號與系統和數字信號處理】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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