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Expresar las funciones en términos de función de paso unitario

Parece que estoy en un conflicto, porque he leído pocas cosas, pero parece que ahora estoy bastante confundido.

Tenemos estas dos funciones: $$ x(t)= \begin{cases} 1, \quad 0\leq t\leq 1T, \\ 0,\quad \text{else}. \end{cases} $$ y $$ h(t)= \begin{cases} t, \quad 0\leq t\leq 2T,\\ 0,\quad\text{else}. \end{cases} $$

Mi pensamiento inicial para la respuesta fue este:

$x(t)=u(t)$ y para $h(t)=u(t)t$ . Estoy seguro de que estoy haciendo algo mal aquí. Gracias por leer mi pregunta :)
p.d. He tenido que volver a subir la pregunta por un error. Saludos

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Andrew Puntos 140

Yo, junto con Gautam, también diría que hacer dibujos es la mejor manera de hacerlo. Sin embargo, si no puedes o no quieres hacer dibujos, un recurso alternativo sería utilizar paréntesis Iverson y convertirlos después a funciones de pasos unitarios.

Recordemos que el soporte Iverson $[p]$ es $1$ si la condición $p$ es verdadera, y $0$ si $p$ es falso. Con esto, es fácil reescribir una función a trozos en términos de paréntesis de Iverson. Utilizando $h(t)$ como ejemplo, tenemos la forma Iversoniana

$$h(t)=t[0\leq t\leq2T]$$

El soporte Iverson posee la muy conveniente identidad $[p\text{ and }q]=[p][q]$ aplicando esto a su función se obtiene

$$h(t)=t[0\leq t][t\leq2T]=t[t\geq0][2T-t\geq0]$$

Ahora, existe otra identidad conveniente entre la función de paso unitario $\mathfrak u(t)$ y el soporte Iverson: $\mathfrak u(t)=[t\geq 0]$ Así pues, tenemos

$$h(t)=t\mathfrak u(t)\mathfrak u(2T-t)$$

También observaré que $\mathfrak u(t)\mathfrak u(2T-t)$ y $\mathfrak u(t)-\mathfrak u(t-2T)$ tienen un comportamiento muy diferente en $t=2T$ ; el primero es igual a $1$ mientras que el segundo es igual a $0$ en $t=2T$ . Esta última forma no cuadra con la definición original a trozos de que la función sea igual a la función identidad dentro del intervalo cerrado $[0,2T]$ .

Por supuesto, se puede hacer una derivación similar para $x(t)$ Esto se deja como un ejercicio para el lector interesado.

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Gautam Shenoy Puntos 5148

El primero es $$ x(t) = u(t) - u(t-T)$$

El segundo es $$ h(t) = \int_{0}^{t} u(x)dx \quad 0\leq t \leq 2T$$ $$ = t[u(t) - u(t-2T)]$$

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