在信号与系统的研究中,LTI(线性时不变)系统展现了一系列独特的性质。首先,它们具有齐次性和叠加性,这意味着对于任何输入信号,系统的行为遵循"加法原理",输出是输入信号各自响应的线性组合。其次,LTI系统的核心特性是时不变性,意味着系统对时间位移的输入信号响应只取决于输入本身的移位,而与时间无关,可以用单位脉冲响应h(n)来表征。当输入为单位脉冲序列δ(n-k)时,输出就是h(n-k)。
线性卷积公式y(n)=x(n)*h(n)是LTI系统行为的具体体现,它表明系统的输出是输入序列与系统冲激响应的卷积结果。这种分析方法在时域中尤为直观,而LTI系统的频域特征则通过传递函数来描述,它是系统冲激响应在频域的拉普拉斯(或Z)变换。在频域,系统的输出是输入信号频谱与传递函数的乘积,反映了时域卷积在频域中的乘法性质。
综上所述,LTI系统的特性可以用线性性、时不变性、线性卷积公式和频域传递函数来全面概括,这些性质使得它们在信号处理和通信系统设计中占据核心地位。