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4.12-13   双边拉氏变换及其与傅氏变换的关系

2011-06-09 21:32阅读:
对拉式变换全面了解,接着分析双边拉式变换,首先要理解收敛域的概念和形式。
1 因果信号的拉式变换收敛域是右边形式,即Re[s]>sigma
2 反因果信号的拉式变换收敛域是左边形式,即Re[s]<sigma
3 双边信号的拉式变换收敛域是双边形式,即 sigma a < Re[s]< sigma b
为什么是这样,根据拉氏变换的定义可以分析出来

理解了拉氏变换的收敛域,分析如何求双边拉氏变换
方法1 根据定义计算积分式
方法2 将双边信号看成因果信号和反因果信号相加,即f(t)=f1(t)+f2(t),
其中f1(t)=f(t)u(t),f2(t)=f(t)u(-t)
f1(t)是前面学过的单边拉氏变换,其收敛域 Re[s]<SigmaA
f2(t)的拉氏变换可以按这样思路求解,f2(-t)的拉氏变换可求,它是单边拉氏变换,Re[s] > SigmaB
根据拉氏变换的定义式可推得 L[f2(t)]=L[f2(-t)]|s->-s,即将L[f2(-t)]中的s换成-s就是L[f2(t)],当然相应的收敛域变为 Re[s] < -SigmaB
方法2可以利用前面单边拉氏变换的结果,求解更方便。

双边拉氏变换的逆变换,同样两种方法
方法1 根据定义计算积分式 有时可能计算复杂
方法2 与正变换对应,象函数由 因果信号拉氏变换 + 反因果信号拉氏变换 构成,所以关键是在将象函数展开成部分分式之后要判断出每一个分式对应因果信号还是反因果信号。
如果对应因果信号,则按单边拉氏逆变换求出因果信号
如果对应反因果信号,假设该分式为F2(s),对F2(-s)求单边拉氏变换,得到因果信号f2(t)u(t),
信号f2(-t)u(-t)即为要求的反因果信号
那么如何判断出分式对应因果信号还是反因果信号呢,记住收敛域内不能包含极点,而且双边拉氏变换收敛域一定是sigma a < Re[s]< sigma b形式,也就是sigma a < sigma b。根据分式极点与Re[s]的大小来判断,若小于Re[s],则该项分式收敛域为sigma < Re[s]形式,对应反因果信号,反过来就是对应因果信号了。

拉氏变换域傅氏变换的关系,这里给出几个正确命题,理解一下。
1 若信号傅里叶变换存在则双边拉氏变换一定存在 (至少在jw轴上双边拉氏变换收敛)
2 若信号双边拉氏变换存在其傅里叶变换存不一定存在 (除非双边拉氏变换收敛包含jw轴)
3 若信号是因果信号,其单边拉氏变换收敛极点均位于左半平面,则 F(jw)=F(s)|s=jw
因为拉氏变换包含jw轴,所以傅氏变换存在,将拉氏变换s用jw代替即可。

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