离散时不变系统有时也称为移不变系统(time-invariant system),即系统的运算关系 T [·]在整个运算过程中不随时间或序列的先后发生变化,也就是说系统的输出响应与输入作用于系统的时间无关。时不变性可以表示为
其中 m 为整数。
同时满足线性和时不变性的系统称为线性时不变系统(LTI system)。离散时间线性时不变系统是本书研究的重点。
例1—23 试判断累加器系统 是否是线性时不变系统。
解: 累加器系统实现累加运算,即系统 n 时刻的输出等于该时刻和以前时刻全部输入样点值的累加和。下面分别讨论累加器系统的线性和时不变性。
(1)线性
若
则
所以系统满足线性。
(2)时不变性
因为 y ( n - k )= T [ x ( n - k )],所以系统满足时不变性。
可见,累加器系统 )是一个线性时不变系统。
例1—24 试判断无记忆系统 y ( n )= x 2 ( n )是否是线性时不变系统。
解: 无记忆系统表示系统在任意时刻的输出 y ( n )只取决于当前时刻的输入 x ( n ),这种系统称为无记忆系统。下面分别讨论该系统的线性和时不变性。
(1)线性
若
则
可见
T [ ax 1 ( n ) +bx 2 ( n )]≠ ay 1 ( n ) +by 2 ( n )
因此,系统不满足线性。
(2)时不变性
T [ x ( n-m )] =x 2 ( n-m )
y ( n-m ) =x 2 ( n-m )
可见
T [ x ( n-m )] =y ( n-m )
所以系统满足时不变性。
综上所述,无记忆系统 y ( n )= x 2 ( n )为非线性时不变系统。