訊號與系統:奇偶訊號


偶訊號

關於垂直軸或時間原點對稱的訊號稱為**偶訊號**或**偶函式**。因此,偶訊號也稱為**對稱訊號**。餘弦波是偶訊號的一個例子。

連續時間偶訊號

如果滿足以下條件,則連續時間訊號 x(t) 稱為偶訊號或對稱訊號:

𝑥(𝑡) = 𝑥(−𝑡); 對於 − ∞ < 𝑡 < ∞

圖1顯示了一些連續時間偶訊號的示例。

離散時間偶訊號

如果滿足以下條件,則離散時間訊號 x(n) 稱為偶訊號或對稱訊號:

𝑥(𝑛) = 𝑥(−𝑛); 對於 − ∞ < 𝑛 < ∞

圖2顯示了一些離散時間偶訊號的示例。

偶訊號的特性

偶訊號的特性如下:

  • 偶訊號關於垂直軸對稱。
  • 偶訊號在時間 (t) 處的數值與在時間 (-t) 處的數值相同。
  • 偶訊號與其關於原點的反射相同。
  • 偶訊號下的面積是其單側面積的兩倍。

奇訊號

關於垂直軸反對稱的訊號稱為奇訊號或**奇函式**。因此,奇訊號也稱為**反對稱訊號**。正弦波是奇訊號的一個例子。

連續時間奇訊號

如果滿足以下條件,則連續時間訊號 x(t) 稱為奇訊號或反對稱訊號:

𝑥(−𝑡) = −𝑥(𝑡); 對於 − ∞ < 𝑡 < ∞

圖3顯示了一些連續時間奇訊號或反對稱訊號的示例。

離散時間奇訊號

如果滿足以下條件,則離散時間訊號 x(n) 稱為奇訊號或反對稱訊號:

𝑥(−𝑛) = −𝑥(𝑛); 對於 − ∞ < 𝑛 < ∞

圖4顯示了一些離散時間奇訊號的示例。

奇訊號的特性

奇訊號的特性如下:

  • 奇訊號關於原點反對稱。

  • 奇訊號在時間 (t) 處的數值在其時間 (-t) 處的數值的負數,對於所有 t,即 −∞ < 𝑡 < ∞。

  • 為了滿足 𝑥(0) = −𝑥(0),奇訊號在時間 t = 0 處必須為零。

  • 奇訊號下的面積始終為零。

**注意** – 如果連續時間訊號不滿足偶訊號和奇訊號的條件,則該訊號既不是偶訊號也不是奇訊號。圖5顯示了此類訊號 (既不是偶訊號也不是奇訊號) 的一些示例。

數值示例

確定訊號是偶訊號還是奇訊號。

  • 𝑥(𝑡) = 𝑒−5𝑡

  • 𝑥(𝑡) = sin 2𝑡

  • 𝑥(𝑡) = cos 5𝑡

解答

  • 給定訊號為:

    𝑥(𝑡) = 𝑒−5𝑡

    𝑥(−𝑡) = 𝑒5𝑡

    −𝑥(𝑡) = −𝑒−5𝑡

    很明顯,𝑥(𝑡) ≠ 𝑥(−𝑡) 且 𝑥(−𝑡) ≠ −𝑥(𝑡),因此給定訊號既不是偶訊號也不是奇訊號。

  • 給定訊號為:

    𝑥(𝑡) = sin 2𝑡

    𝑥(−𝑡) = −sin 2𝑡

    −𝑥(𝑡) = −sin 2𝑡

    因此,𝑥(𝑡) ≠ 𝑥(−𝑡);但 𝑥(−𝑡) = −𝑥(𝑡),因此給定訊號是奇訊號。

  • 給定訊號為:

    𝑥(𝑡) = cos 5𝑡

    𝑥(−𝑡) = cos 5𝑡

    −𝑥(𝑡) = −cos 5𝑡

    因此,𝑥(𝑡) = 𝑥(−𝑡) 且 𝑥(−𝑡) ≠ −𝑥(𝑡),因此給定訊號是偶訊號。

更新於:2021年11月11日

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