數位訊號處理基礎

設 u[n] 為單位步階。脈衝響應如下的LTI系統中,BIBO穩定(有界的輸入必定得到有界的輸出)的為下列何者?

  1. Ah[n] = (−0.9)ⁿu[n]
  2. Bh[n] = u[n]
  3. Ch[n] = (1.1)ⁿu[n]
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正確答案:A. h[n] = (−0.9)ⁿu[n]

LTI系統BIBO穩定的充要條件,是脈衝響應絕對值的總和 Σ|h[n]| 為有限。h[n] = (−0.9)ⁿu[n] 的 Σ|h[n]| = Σ0.9ⁿ = 1/(1 − 0.9) = 10,為有限,因此穩定。h[n] = u[n] 是持續累加輸入的累加器,總和為無限大,對固定的輸入,輸出會無止境地增加。(1.1)ⁿ 隨時間變大,因此不穩定。

  • A. 正確。符號交替變化,但 Σ|h[n]| = 10 為有限。
  • B. 這是累加器的脈衝響應,Σ|h[n]| 為無限大,因此不穩定。輸入步階時,輸出會以 n + 1 持續增加。
  • C. |1.1| > 1,h[n] 持續增大,因此不穩定。
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