Sinc函数的能量

信息处理 连续信号 信号能量
2022-02-21 19:32:34

如何在没有傅里叶变换或 Parseval 定理的帮助下x(t)=sinπtπt

2个回答

的能量由下式给出x(t)

(1)Ex=x2(t)dt=sin2(πt)(πt)2dt

如果我们可以假设我们知道是理想低通滤波器的脉冲响应,那么积分可以在不使用傅里叶变换和 Parseval 定理的情况下计算,通过注意到它可以表示为卷积计算在x(t)(1)t=0

(2)Ex=(xx)(0)=sin(πτ)πτsin(π(tτ))π(tτ)dτ|t=0

中的卷积可以看作是用与信号具有相同截止频率的理想低通滤波器对理想低通信号进行滤波。显然,滤波不影响信号,卷积的结果等于(2)x(t)

(3)(xx)(t)=x(t)

因此,

(4)Ex=x(0)=1

(请注意,的值被定义为极限。)x(t)t=0

Matt L. 的答案很棒,因为它使用了信号处理的洞察力。

这是一个纯粹的“转动曲柄”方法,不使用信号处理:

(1)sin2(πx)(πx)2dx=1πsin2xx2dx(2)=1π[sin2x1x2dx]1πd(sin2x)dx(1x2dx)dx(3)=1π[sin2xx]+1πsin2xxdx(4)=0+1πsinxxdx(5)=1ππ=1
其中 (1) 是通过变量的变化πxx, (2) 是通过部分积分, (4) 是通过变量的变化2xx最后 (5) 来自这个 math.SE 答案