LTI System

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Seonglae ChoSeonglae Cho
Created
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2023 Sep 21 12:47
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Edited
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2023 Nov 14 14:45

Linear time-invariant system

Convolution
is used to express the input and output relationship of a LTI system
한쪽 도메인에서 sampling하면 반대쪽 도메인에서 periodic (time ↔ frequency)
  • 신호가 주파수, 시간의 두 축을 가질 때, 시간에 독립적인 LTI 시스템이 연산에 용이하다
  • If system is linear (transformation), we can treat signal as vector
    • are eigenfunctions of an LTI system
  • 어떤 신호라도 정현파의 조합으로 표현할 수 있다
  • 시간에 따른 변화 뿐만 아니라 주파수 성분별로도 구별할 수 있다
notion image
LTI System notion
 
 
 
Why is the output of an LTI system expressed as the convolution of the input with its impulse response?
Given a discrete-time LTI system defined by the impulse response $h[n]$, why is the output $y[n]$ of this system for an input $x[n]$ expressed as $$ y[n] = x[n] * h[n]=\sum\limits_{i=-\infty}^{\inf...
Why is the output of an LTI system expressed as the convolution of the input with its impulse response?
Linear time-invariant system
In system analysis, among other fields of study, a linear time-invariant (LTI) system is a system that produces an output signal from any input signal subject to the constraints of linearity and time-invariance; these terms are briefly defined below. These properties apply (exactly or approximately) to many important physical systems, in which case the response y(t) of the system to an arbitrary input x(t) can be found directly using convolution: y(t) = (x ∗ h)(t) where h(t) is called the system's impulse response and ∗ represents convolution (not to be confused with multiplication). What's more, there are systematic methods for solving any such system (determining h(t)), whereas systems not meeting both properties are generally more difficult (or impossible) to solve analytically. A good example of an LTI system is any electrical circuit consisting of resistors, capacitors, inductors and linear amplifiers.
Linear time-invariant system
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