Учебники

Цифровая обработка сигналов — линейные системы

Линейная система подчиняется законам суперпозиции. Этот закон является необходимым и достаточным условием для доказательства линейности системы. Помимо этого, система представляет собой комбинацию двух типов законов —

  • Закон аддитивности
  • Закон однородности

Линейные системы

Как закон гомогенности, так и закон аддитивности показаны на рисунках выше. Однако существуют некоторые другие условия, чтобы проверить, является ли система линейной или нет.

Условия

  • Выход должен быть нулевым для нулевого ввода.
  • В системе не должно быть нелинейных операторов.

Примеры нелинейных операторов —

(а) Тригонометрические операторы — Sin, Cos, Tan, Cot, Sec, Cosec и т. д.

(б) экспоненциальный, логарифмический, модуль, квадрат, куб и т. д.

(c) sa (i / p), Sinc (i / p), Sqn (i / p) и т. д.

Ни вход x, ни выход y не должны иметь этих нелинейных операторов.

Примеры

Выясним, являются ли следующие системы линейными.

а) y(t)=x(t)+3

Эта система не является линейной системой, поскольку она нарушает первое условие. Если мы введем ввод как ноль, сделав x (t) = 0, то результат будет не нулевым.

б) y(t)= sintx(t)

В этой системе, если мы дадим входное значение как ноль, выходное значение станет нулевым. Следовательно, первое условие явно выполнено. Опять же, нет нелинейного оператора, который был бы применен к x (t). Следовательно, второе условие также выполнено. Следовательно, система является линейной системой.

в) y(t)= sin(x(t))

В вышеприведенной системе первое условие выполняется, потому что если мы положим x (t) = 0, то на выходе также будет sin (0) = 0. Однако второе условие не выполняется, поскольку существует нелинейный оператор, который работает х (т). Следовательно, система не является линейной.