单位阶跃函数与单位冲激函数

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1、单位阶跃函数

单位阶跃函数用符号单位阶跃函数与单位冲激函数表示,其定义式如下单位阶跃函数与单位冲激函数

单位阶跃函数与单位冲激函数 (1)

此函数的图形如图l所示。

图 1 单位阶跃函数的图形

单位阶跃函数单位阶跃函数与单位冲激函数的定义式表明:该函数在t<0 时,其值为0;t>0时,其值为

1;当t=0时,发生跳变,其值未定(可取为 单位阶跃函数与单位冲激函数);当t由负值(或正值)趋近于0时,

其值则是确定的,即

单位阶跃函数与单位冲激函数单位阶跃函数与单位冲激函数

其中 t=0-是t由负值趋近于零的极限, t=0+则是t由正值趋近于零的极限。

函数单位阶跃函数与单位冲激函数称为移位的单位阶跃函数。因为若令单位阶跃函数与单位冲激函数,则根据式(1)有

单位阶跃函数与单位冲激函数

单位阶跃函数与单位冲激函数

图2 移位的单位阶跃函数的图形

此函数的图形表示在图2a中(仅向右平移单位阶跃函数与单位冲激函数)。由此可见,函数单位阶跃函数与单位冲激函数单位阶跃函数与单位冲激函数时,其值为0;单位阶跃函数与单位冲激函数时,其值为1;单位阶跃函数与单位冲激函数时,发生跳变。

与此类似,移位的单位阶跃函数单位阶跃函数与单位冲激函数表示在图2(b)中,此函数在单位阶跃函数与单位冲激函数时发生跳变。

对任一函数f(t)与单位阶跃函数单位阶跃函数与单位冲激函数的乘积f(t)单位阶跃函数与单位冲激函数而言,当t<0时,其值为0;当t>0时,等于f(t)。也就是说,f(t)单位阶跃函数与单位冲激函数只存在于t>0的区间。类似地, f(t)单位阶跃函数与单位冲激函数只存在于t>单位阶跃函数与单位冲激函数的区间。

单位阶跃函数与单位冲激函数

图3 用单位阶跃函数表示电路的输入示例

图3(a)表示的网络在t<0时,A、B两端问的电压为零;在t>0时,接入一个电压为单位阶跃函数与单位冲激函数的直流电压源。此电路可用单位阶跃函数等效地表示于图3(b)。

2、单位冲激函数

1、 单位冲激函数

单位冲激函数用符号单位阶跃函数与单位冲激函数表示,其定义式如下

单位阶跃函数与单位冲激函数(2)

单位阶跃函数与单位冲激函数

图 5 单位冲激函数的图形

这表明单位冲激函数单位阶跃函数与单位冲激函数只存在于t=0时,其图形与t轴之间所限定的面积等于

1,如图5(a)所示(图中括号内的数值表示函数图形的面积)。

2、移位的单位冲激函数:

单位阶跃函数与单位冲激函数

单位阶跃函数与单位冲激函数

其图如5(b)

3、冲激函数:单位阶跃函数与单位冲激函数

单位阶跃函数与单位冲激函数——常数A与单位阶跃函数与单位冲激函数的乘积。

单位冲击函数与单位阶跃函数之间的关系:

单位阶跃函数与单位冲激函数 图 6 冲激函数Aδ(t)的图形

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