Esercizio Convoluzione di segnali

davicos
Ciao a tutti,

propongo un esercizio. Vorrei che mi diceste se i passaggi sono corretti. Grazie.

$ x(t) = p_(2T)(t) $ con $T>0 $ , dove $p_(2T)(t) $ è la funzione porta di periodo $2T$.

Si pone $ y(t) := (x ** x )(t) $ . Allora:

1) $y(t) >= 0$ per ogni $t in mathbb(R) $ ; (VERO)
2) $ y'(t) = sgn(t)*p_(2T)(t) $ nel senso delle distribuzioni; (FALSO)
3) $ int_(-oo )^(+oo ) y(t)dt=2T $ . (FALSO)

Devo rispondere, per ognuna, VERO o FALSO.
La mia risoluzione è la seguente:
----------------
1) $ (x**x)(t) = int_(-oo )^(+oo) x(t-s)x(s)ds= int_(-oo )^(+oo) p_(2T)(t-s)p_(2T)(s)ds = int_(-T)^(T)p_(2T)(t-s)ds$



$ p_(2T)(t-s)= { ( 1 rarr -T
$ { ( t+T<0rarr t<-T),( -T0rarrt>T ):} $

quindi

$ y(t)=int_(-T)^(T) p_(2T)(t-s)ds = { ( 0rarrt<-T ),( int_(t-T)^(t+T)(1)* ds rarr-TT ):} = { ( 0rarrt<-T ),( 2T rarr-TT ):}$

tenendo presente che il risultato è positivo e che non dipente da $t$ allora $y(t) >= 0 $ per ogni $t in mathbb(R) $.

----------------
2) $ y^d(t)={ ( 0rarrt<-T ),( 0 rarr-TT ):} $

salti: $ { ( t_1=-T ),( [[y]]_-T=1 ):} { ( t_2=T ),( [[y]]_T=-1 ):} $

$ p'_(2T)(t)=0+1*delta(t+T)-1*delta(t-T) = delta(t+T)-delta(t-T) !=sgn(t)*p_(2T)(t) $

----------------
3) In realtà $ int_(-T )^(+T) y(t)dt=2T $. Cambiano gli estremi di integrazione.

Corretto?

Grazie.

Risposte
Quinzio
Ci sono degli errori.
La $y(t)$ ha la forma di un triangolo isoscele. Inizia a $t=-2T$, poi sale fino a $t=0$, dove ha valore $2T$, poi scende per arrivare a zero a $2T$.
Devi rivedere le tue risposte alla luce di questo.

Quinzio
Vai su questa pagina https://it.wikipedia.org/wiki/Convoluzione e guarda la gif in alto a destra.
Vedi che il triangolo inizia a -1 e finisce a 1, la funzione porta inizia a -0,5 e finisce a 0,5.

davicos
Ciao,

scusa ma non ho capito gli errori che ho fatto. Le risposte sono quelle perchè corrette dal professore. Io ho solo cercato di fare i conti per arrivare a quelle risposte. Dove sono gli errori?

Grazie.

Quinzio
Si, d'accordo, le risposte VERO/FALSO sono corrette, ma ci arrivi con delle conclusioni sbagliate.
Ad es. la 3) $\int y(t)\ dt = 4T^2$ che e' diverso da $2T$, quindi FALSO. Ma gli estremi di integrazione non c'entrano nulla (e sono anche sbagliati quelli che scrivi tu).

davicos
Ciao,

ma la $y(t)$ che ho scritto io è errata? Perché gli estremi di integrazione sono sbagliati?

Grazie.

Quinzio
"davicos":
Ciao,

ma la $y(t)$ che ho scritto io è errata?

Si e' sbagliata.



Perché gli estremi di integrazione sono sbagliati?


Perche' la $y(t)$ e' diversa da quello che pensi (che ho copiato qui sotto).

$ y(t)= { ( 0rarrt<-T ),( 2T rarr-TT ):} $

davicos
Ciao,

va bene grazie, cerco di rifare il tutto.

Grazie ancora!!

pilloeffe
Ciao davicos,

Sul forum sono già stati trattati alcuni dei più comuni casi di convoluzione fra segnali: puoi dare un'occhiata ad esempio qui, qui, qui, ed anche qui.

davicos
Ciao,

grazie mille me li leggerò!

dissonance
Aggiungo che non c'era bisogno di fare tutto il conto per risolvere l'esercizio. La 1 è immediatamente vera a occhio. Dovrebbe esserti ovvio che la convoluzione di due funzioni non-negative è non-negativa. Anche la 3 è da farsi a occhio: l'integrale della convoluzione è il prodotto degli integrali. E la 2 non è da meno. Infatti $(x\ast x)'=x'\ast x$, ed è facile calcolare $x'$.

davicos
Ciao,

va bene grazie mille ancora!

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