LTIS是 线性时不变系统(Linear Time-Invariant System)的缩写。线性时不变系统具有两个重要的性质:
齐次性:
若激励 $x(t)$ 产生的响应为 $y(t)$,则激励为 $a \cdot x(t)$ 时响应为 $a \cdot y(t)$。
叠加性:
若激励 $x(t)$ 产生的响应为 $y(t)$,激励 $f(t)$ 产生的响应为 $g(t)$,则当激励为 $x(t) + f(t)$ 时,产生的响应是 $y(t) + g(t)$。
此外,线性时不变系统还具有时不变性,即系统的参数不随时间而变化。
在信号系统分析中,线性时不变系统占有重要的地位,因为很多在实际中有应用的系统具有线性非时变的特点,由电阻、电容、电感等元件组成的系统都是这样的系统。
线性时不变系统的特性
齐次性:若激励 $x(t)$ 产生的响应为 $y(t)$,则激励为 $a \cdot x(t)$ 时响应为 $a \cdot y(t)$。
叠加性:若激励 $x(t)$ 产生的响应为 $y(t)$,激励 $f(t)$ 产生的响应为 $g(t)$,则当激励为 $x(t) + f(t)$ 时,产生的响应是 $y(t) + g(t)$。
时不变性:系统的参数不随时间而变化。
应用
线性时不变系统在许多实际应用中非常重要,例如在通信系统、控制系统和电子电路设计等领域。通过分析线性时不变系统的特性,可以更好地理解和设计这些系统。
数学工具
线性时不变系统的分析通常涉及以下数学工具:
傅里叶变换:将信号从时域转换到频域。
拉普拉斯变换:将信号从时域转换到复频域,从而方便地进行信号的分析和处理。
Z变换:用于离散时间系统的分析,是拉普拉斯变换的一种离散形式。
通过这些工具,可以求解系统的冲激响应、零输入响应和零状态响应等特性。