单位冲激偶信号 δ ′ ( t ) \delta^\prime(t) δ(t) 的基本性质

  1. δ ′ ( t ) \delta^\prime(t) δ(t)的面积为零: ∫ − ∞ ∞ δ ′ ( t ) d t = 0 \displaystyle\int_{-\infty}^{\infty} \delta^\prime(t)dt = 0 δ(t)dt=0

  2. 筛选特性: x ( t ) δ ′ ( t − t 0 ) = x ( t 0 ) δ ′ ( t − t 0 ) − x ′ ( t 0 ) δ ( t − t 0 ) x(t)\delta^\prime(t-t_0) = x(t_0)\delta^\prime(t-t_0) - x^\prime(t_0)\delta(t-t_0) x(t)δ(tt0)=x(t0)δ(tt0)x(t0)δ(tt0)

    推导过程:
    [ x ( t ) δ ( t − t 0 ) ] ′ = x ( t 0 ) δ ′ ( t − t 0 ) = x ′ ( t ) δ ( t − t 0 ) + x ( t ) δ ′ ( t − t 0 ) = x ′ ( t 0 ) δ ( t − t 0 ) + x ( t ) δ ′ ( t − t 0 ) x ( t ) δ ′ ( t − t 0 ) = x ( t 0 ) δ ′ ( t − t 0 ) − x ′ ( t 0 ) δ ( t − t 0 ) \begin{aligned} [x(t)\delta(t-t_0)]^\prime &= x(t_0)\delta'(t-t_0)\\ &= x'(t) \delta(t-t_0) + x(t)\delta'(t-t_0)\\ &= x'(t_0)\delta(t-t_0) + x(t)\delta'(t-t_0)\\ x(t)\delta'(t-t_0) &= x(t_0) \delta'(t-t_0) - x'(t_0)\delta(t-t_0) \end{aligned} [x(t)δ(tt0)]x(t)δ(tt0)=x(t0)δ(tt0)=x(t)δ(tt0)+x(t)δ(tt0)=x(t0)δ(tt0)+x(t)δ(tt0)=x(t0)δ(tt0)x(t0)δ(tt0)

  3. 取样特性: ∫ − ∞ + ∞ x ( t ) δ ′ ( t − t 0 ) d t = − x ′ ( t 0 ) \displaystyle\int_{-\infty}^{+\infty}x(t)\delta^\prime(t-t_0) dt = -x^\prime(t_0) +x(t)δ(tt0)dt=x(t0)

    注意积分区间是否包含冲激点。

  4. 微分器: x ( t ) ∗ δ ′ ( t ) = x ′ ( t ) x(t) * \delta^\prime(t) = x^\prime(t) x(t)δ(t)=x(t) x ( t ) ∗ δ ′ ( t − t 0 ) = x ′ ( t − t 0 ) x(t)*\delta^\prime(t-t_0) = x^\prime(t-t_0) x(t)δ(tt0)=x(tt0)

    推导过程:
    x ( t ) ∗ δ ′ ( t − t 0 ) = ∫ − ∞ + ∞ x ( k ) δ ′ ( ( t − k ) − t 0 ) d k = ∫ − ∞ + ∞ − x ( k ) δ ′ ( k − ( t − t 0 ) ) d k = − ∫ − ∞ + ∞ x ( t − t 0 ) δ ′ ( k − ( t − t 0 ) ) − x ′ ( t − t 0 ) δ ( k − ( t − t 0 ) ) d k = x ′ ( t − t 0 ) \begin{aligned} x(t) * \delta'(t-t_0) &= \int_{-\infty}^{+\infty} x(k) \delta'\left( (t - k) -t_0 \right) dk\\ &= \int_{-\infty}^{+\infty} - x(k) \delta'\left(k-(t-t_0)\right) dk\\ &= -\int_{-\infty}^{+\infty} x(t-t_0)\delta'(k-(t-t_0)) - x'(t-t_0)\delta(k-(t-t_0)) dk\\ &= x'(t-t_0) \end{aligned} x(t)δ(tt0)=+x(k)δ((tk)t0)dk=+x(k)δ(k(tt0))dk=+x(tt0)δ(k(tt0))x(tt0)δ(k(tt0))dk=x(tt0)
    注意:卷积运算 f ( t ) ∗ g ( t ) = ∫ − ∞ ∞ f ( k ) g ( t − k ) f(t)*g(t) = \int_{-\infty}^{\infty}f(k) g(t-k) f(t)g(t)=f(k)g(tk),若 g ( t ) = h ( t − t 0 ) g(t)=h(t-t_0) g(t)=h(tt0),则 g ( t − k ) = h ( t − k − t 0 ) g(t-k)=h(t-k-t_0) g(tk)=h(tkt0),所以 f ( t ) ∗ h ( t − t 0 ) = ∫ − ∞ ∞ f ( k ) h ( ( t − k ) − t 0 ) f(t)*h(t-t_0) = \int_{-\infty}^{\infty}f(k) h((t-k)-t_0) f(t)h(tt0)=f(k)h((tk)t0)

  5. 展缩特性: δ ′ ( a t + b ) = 1 a ∣ a ∣ δ ′ ( t + b a ) \delta^\prime(at+b)=\frac{1}{a|a|}\delta^\prime(t+\frac{b}{a}) δ(at+b)=aa1δ(t+ab)

    推导过程可见:https://blog.csdn.net/weixin_44252933/article/details/123654783

  6. 这是一个奇函数

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