2∧n u( n)*3∧n u( n)的卷积和?

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~ 首先,卷积的定义是:
(u * v)(n) = ∑u(k)v(n-k)
因此,要计算2^nu(n)3^nu(n)的卷积,可以将它们看成是两个序列u(n)和v(n),其中u(n) = 2^nu(n)和v(n) = 3^n*u(n),则卷积为:
(2^nu(n) * 3^nu(n))(k) = ∑(2^i * u(i)) (3^j * u(j))(k-i-j)
根据乘法分配律,可以将上式展开:
(2^nu(n) * 3^nu(n))(k) = ∑2^i3^ju(i)*u(j) * δ(k-i-j)
其中,δ(k)表示Kronecker delta符号,它等于:
δ(k) = { 1, k = 0; 0, k ≠ 0 }
因此,上式中的δ(k-i-j)只有当k=i+j时才有非零值,所以可以将其简化为:
(2^nu(n) * 3^nu(n))(k) = 2^k * 3^k * ∑u(i)*u(j) * δ(k-i-j)
现在,需要计算的是∑u(i)*u(j) * δ(k-i-j)的值。根据Kronecker delta符号的性质,可以将它变形为:
∑u(i)*u(j) * δ(k-i-j) = ∑u(i)*u(k-j) * δ(j)
然后,再使用序列的对称性质,将i和j互换,得到:
∑u(i)*u(j) * δ(k-i-j) = ∑u(j)*u(k-i) * δ(i)
将i和j代入u(n) = 2^n*u(n),得到:
∑u(i)*u(j) * δ(k-i-j) = 2^(2k) * ∑(u(i)/2)^2 * δ(k-2i)
最后,由于u(n)是单位脉冲函数,即:
u(n) = { 1, n = 0; 0, n ≠ 0 }
因此,当k=0时,∑(u(i)/2)^2 * δ(k-2i)只有一个非零项,即i=0,所以得到:
∑u(i)*u(j) * δ(k-i-j) = 2^(2k) * δ(k)
因此,卷积为:
(2^nu(n) * 3^nu(n))(k) = 2^k * 3^k * δ(k)
即:
(2^nu(n) * 3^nu(n))(k) = 6^k


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