Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Единичная функция






(единичный сигнал включения)

 

Математически единичная или ступенчатая функция

(см. рисунок 13, б) наиболее часто определяется следующим образом:

0 при t < t 0,

1(tt 0) = ½ при t = t 0,

1 при t > t 0.

 

Встречается и такая запись единичной функции, когда ее значение в точке разрыва не определено:

0 при t < t 0,

1(tt 0) =

1 при t > t 0.

Единичная или ступенчатая функция служит удобной математической моделью для описания процессов коммутации в цепях, различных импульсных сигналов, например, достаточно часто с помощью ступенчатых функций синтезируются прямоугольные импульсные сигналы и т. д. Так, прямоугольный импульс высотой U, длительностью t и (рисунок 19), симметрично расположенный относительно начала координат (t = 0), может быть записан так:

 

U (t) = U rect t / t и = U 1(t + t и/2) – U 1(tt и/2). (40)

U rect(t / t и)

 
 

 


.

 

Эта сложность может быть преодолена, если единичную функцию 1(t) = σ (t) умножить на e -α t (α > 0), а затем в полученном результате принять α → 0. Тогда получим:

 

= ,

 

откуда

при ω > 0,

= = = (41)

при ω < 0.

 

 

Однако этот результат не является полным, так как обратное преобразование Фурье от 1/ j ω не сходится к 1(t). Для преодоления этой трудности следует (рисунок 20) единичную функцию σ (t) разложить на четную σ ч(t) и нечетную σ нч(t). Затем, вводя для нечетной части e -α t , находим полное выражение спектральной функции σ (t) = 1(t):

 

= . (42)

 

Первое слагаемое представляет собой спектральную функцию σ ч(t) (постоянную составляющую), а второе – спектральную функцию σ нч(t). Если в цепи не проходит постоянная составляющая, то первое слагаемое опускается и принимается , т. е. используется результат выражения (41). Модуль и аргумент функции представлены графически на рисунке 21.

           
   
     
 
 
 

 


-1/2
t

       
   
Рисунок 21
 
Рисунок 20
 

 







© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.