我是一个初学者,如果这个问题很根本,请您谅解。狄拉克脉冲具有有限的面积,即=1。但是我听说$ | \ delta(t)| ^ 2 $是未定义的。因此,$ | \ delta(t)| ^ 2 $下的区域也是未定义的,信号在所有时间$ t $中都不存在,因此它不能成为电源信号。所以我的猜测既不是电力也不是能源信号。我说的对吗?

评论

将$ | \ delta | ^ 2 $保留为undefined并不意味着其积分是无限的。缺少定义的原因是没有一致的方法来定义它。如果您采用将Dirac分布定义为单位面积函数的极限且支撑接近0的方法,则该函数的平方可以完全收敛于您想要的任何值。因此,狄拉克分布的定义属性并不暗示该平方。

具体来说,您可以定义这样的函数序列,使其收敛到$ | \ delta | $,以便其点平方的面积收敛到0或任何其他非负数。

是的,我理解我的错误。但是,求解Parseval方程∫∞-∞| x(t)| 2dt =∫∞-∞| X(f)| 2df时,单位脉冲信号的能量Eω=∫∞-∞| 1 | 2df =∞。将能量定义为无限的这种方法是否还好?

@Jazzmaniac如果将对象$ \ delta(t)^ 2 $本身定义为普通函数的限制,会发生什么(就像定义了通常的$ \ delta(t)$那样),例如:$ \ delta( t)^ 2 = \ lim _ {{\ Delta} \ rightarrow 0} F _ {\ Delta}(t)$其中$ F _ {\ Delta}(t)= p _ {\ Delta}(t)p _ {\ Delta}( t)= p _ {\ delta}(t)^ 2 $ ...因此至少我们不会问自己有关广义函数平方的性质。相反,它本身独立于直接定义的$ \ delta(t)$……会有所帮助吗?

要记住的一个简单声明:“狄拉克三角洲仅在整数符号下才有意义”

#1 楼

[添加了关于Schwartz分布产品的不可能定理的参考]


在一维情况下,也可以按照分布的意义定义增量函数
。[25]但是,尽管
在工程环境中得到广泛使用,但(2)应该谨慎操作,因为只能在相当狭窄的环境下定义分布的乘积。 />
可以这样定义:对于满足某些重要属性的任何函数$ f $,以及\ mathbb {R} $中的$ a \:

$$ \ int f (t)\ delta(ta)dt = f(a)。$$

据我所知,$ \ delta $无法满足那些重要属性,因此不能直接替换$ f $ by $ \ delta $并得到有意义的结果。据我们所知,两个Dirac分布的乘积并没有得到很好的定义,除非人们谈论$ n $维的版本,或者说例如物理学中使用的所谓“形式”操作,或更复杂的数学。
尼古拉斯·惠勒(Nicholas Wheeler)提供了Dirac delta三角函数身份的简化生成的简短说明。如果想更深入地研究,我建议塔·恩戈克·特里(Ta Ngoc Tri)于2005年发表的《广义函数的哥伦布理论》:在一篇
论文中,他显示了关于两个任意分布的乘积的不可能结果(请参见[Sch54])。


一个结果是Schwartz不可能结果。它(以某种方式)说,如果希望包含莱布尼兹的导数规则的连续微分函数的导数,则可以得到$ \ delta ^ 2(| x |)= 0 $。

但是从非正式的角度来看,据我所知,有时“有时”用在DSP(以及物理)中的“产品”既不是能量也不是功率。
从逻辑上讲,如果它不存在,可能会影响此“产品”的许多属性...

一些相关文章: />什么是δ函数本身的乘积?
狄拉克δ函数的平方根是什么?

狄拉克δ函数的乘积和组成,CK Raju,物理学杂志A :数学和一般课程,第15卷,第2期


评论


$ \ begingroup $
当您说该乘积既不是能量也不是功率时,是指函数$ x(t)= tu(t)$既不是能量也不是功率信号(因为它具有无限的能量并且无限平均功率)?还是在某种意义上说它是不确定的(或无法确定的)?
$ \ endgroup $
– Fat32
17年8月17日在19:15



$ \ begingroup $
我正在扩展答案,@ endolith(很不错的一步)做了一些编辑,但更正却丢失了(因为我在Chrome上)。因此,直到我发现需要重做的能量为止:首先,除非我找到一种对DSP有用的独特且充分扎实的Dirac平方定义的方法,可以对其进行能量/功率特性评估,但在(IMO)中则不是(IMO)。传统的平凡方式。第二:如果不是唯一或可决定的,我应该选择添加“非功率/能量公理”。目前,这种产品对我来说太疯狂了(就像过去的$ i \ times i $)
$ \ endgroup $
– Laurent Duval
17年8月18日在21:50

#2 楼

对于任何特定的$ x $,$ \ delta(x)$根本不存在。就像Laurent Duval所说的那样,Dirac不是$ \ mathbb {R} \ to \ mathbb {R} $函数,而是整个映射
$$ \反斜杠f \ mapsto f(a)\ equiv``\ int_ \ mathbb {R} \!\!\ mathrm {d} t \:f(t)\ cdot \ delta(ta)“ $$
是一个函数,将函数映射到在某些特定条件下求值的函数的值可以说,用专用符号来反映这一点很有意义,例如
$$
\ int \!\!\!\!\!\ delta_a \ mathrm {d} t \:f(t )。
$$
(写$ \ delta $就像是$ \ mathbb {R} \ to \ mathbb {R} $函数之所以有意义,是因为任何平方可积函数$ g $以类似的方式产生功能,即
$$
\ gamma:L ^ 2(\ mathbb {R})\ to \ mathbb {R},\ quad \ gamma( f)= \ int_ \ mathbb {R} \!\!\ mathrm {d} t \:f(t)\ cdot g(t)。
$$
实际上就是$ L $ f $和$ g $之间的^ 2 $标量积;函数空间$ L ^ 2 $是希尔伯特空间Dirac-delta表示法的好处是它允许您编写此类实函数的叠加ls和Dirac功能,例如高通脉冲响应式
$$ \ delta(t)-\ sqrt {\ frac {\ omega_0} {2 \ pi}} \ cdot \ exp(-t ^ 2 \ cdot \ tfrac {\ omega_0 ^ 2} 2)。$$
这是您在实践中实际上无法真正实现的功能,只能近似使用,但它捕获了一个高通滤波器的概念,该概念并不重要具有这样的脉冲响应,但是通过将其与实际的实际信号进行折叠的结果,正是折叠提供了定义$ \ delta $含义的积分。)

因此,因为$ \ delta $不是函数,所以没有理由相信写$ | \ delta(t)| ^ 2 $是有意义的,因为在该表达式中,增量不会恰好出现在整数下运行其变量。即使您确实在其周围编写了一个积分,它也始终会包含两个带有相同参数的增量,并且未定义。

摘要:您是对的,狄拉克(Dirac)既不是信号,也不是动力或能量。

评论


$ \ begingroup $
您的乳胶格式似乎已损坏。您使用乳胶配方编辑器/转换器还是故意的?
$ \ endgroup $
–爵士乐狂人
17年8月17日在15:11

$ \ begingroup $
@Jazzmaniac在我的浏览器中格式很好,但是我不小心使用了几个Unicodeℝ而不是LaTeX \ mathbb {R},也许MathJax不可靠地支持该格式。现在可以吗?
$ \ endgroup $
–leftaround关于
17年8月17日在15:18



#3 楼

没错,狄拉克(Dirac)三角波脉冲的平方是不确定的,因此无法以常规方式为包含狄拉克(Dirac)脉冲的信号定义能量和功率。

与离散时间信号类似,通常以以下方式定义由狄拉克脉冲组成的信号的能量和功率。如果信号$ x(t)$是

$$ x(t)= \ sum_ {n =-\ infty} ^ {\ infty} a_n \ delta(t-t_n)\标签{1} $$

,则其能量可以定义为

$$ E_x = \ sum_ {n =-\ infty} ^ {\ infty} | a_n | ^ 2 \ tag {2} $$

及其力量可以由

$$ P_x = \ lim_ {T \ rightarrow \ infty} \ frac {1}定义{2T} \ sum_ {n:\; | t_n |
使用定义$(2)$和$(3)$,由狄拉克脉冲组成的信号可以是能量信号($ E_x <\ infty $),也可以是功率信号($ E_x \ rightarrow \ infty $,$ P_x <\ infty $),或者两者都不是(两者都是(2)$和$(3)$不存在)。

评论


$ \ begingroup $
没有为任何分布未定义平方的概括是不准确的,至少在没有对术语“分布”的附加限定的情况下如此。
$ \ endgroup $
–爵士乐狂人
17年8月17日在10:16

$ \ begingroup $
@Jazzmaniac:我删除了对一般发行版的引用,因为它没有为答案添加任何有用的内容。顺便说一句,该说法是从工程文献中得出的,当涉及到有关分布的细节时,这可能确实是不准确的。
$ \ endgroup $
– Matt L.
17年8月17日在19:07

#4 楼

您在这里得到了不错的答案,但是我想以一种简单的方式来解释它:
脉冲是任何零信号,除了任意形状的短脉冲外,它完全为零。例如,对微波发射器的脉冲可能必须在皮秒的范围内,因为电子设备会以纳秒为单位进行响应。相比之下,爆发多年的火山可能是对经历了几千年的地质变化的完美推动。数学家不喜欢受到任何特定系统的限制,通常使用脉冲一词来表示一个信号,该信号足够短,对于任何系统都是一个脉冲!那是一个无限窄的信号,数学家再次将脉冲定义为:1.无限短的信号2.在零和零时间出现的脉冲。脉冲的面积必须为1 [By Steven W. Smith]