DSP 101
M3 · L4
الوحدة 3 — إشارات وأنظمة الزمن المتقطع
الاستجابة النبضية
وأنظمة LTI

الاستجابة النبضية h[n] هي البصمة الكاملة لأي نظام LTI. اعرف h[n] وستتمكن من التنبؤ بالخرج لأي دخل. هذا الدرس يتناول FIR وIIR ومعادلات الفروق وكيفية تركيب الأنظمة.

1 / 9
DSP 101
M3 · L4
التوصيف الكامل
h[n]: بصمة النظام

طبّق δ[n] دخلاً — الخرج هو h[n]. هذا القياس الواحد يتنبأ بالاستجابة لأي دخل ممكن عبر الالتواء.

تعريف الاستجابة النبضية
h[n] = T\{\delta[n]\}
لماذا يعمل هذا
الخطية + الثبات الزمني يضمنان y[n] = x[n] * h[n] لأي دخل x[n].
2 / 9
DSP 101
M3 · L4
أنظمة FIR
الاستجابة النبضية المنتهية

h[n] غير صفرية لـ M عينة فقط. الخرج هو مجموع مرجّح منتهٍ من M مدخلات ماضية/حالية — لا تغذية راجعة.

خرج FIR
y[n] = \sum_{k=0}^{M-1} h[k]\,x[n-k]
مستقر
دائماً
خطي
طور ممكن
لا
تغذية راجعة
3 / 9
DSP 101
M3 · L4
أنظمة IIR
الاستجابة النبضية اللامنتهية

h[n] تمتد إلى ما لا نهاية — تُنفَّذ عبر معادلات فروق تكرارية. معاملات أقل لتقطيع ترددي حاد، لكن الاستقرار يجب فحصه.

مثال من الدرجة الأولى
y[n] = α·y[n−1] + x[n]
h[n] = αⁿu[n] — مستقر عندما |α| < 1
أقل
معاملات
افحص
الاستقرار
4 / 9
DSP 101
M3 · L4
أوصاف الأنظمة
معادلات الفروق

كل مرشح رقمي هو معادلة LCCDE. الـ biquad (القسم من الدرجة الثانية) هو وحدة البناء القياسية — تصاميم IIR ذات الرتب الأعلى عبارة عن تسلسل biquads.

Biquad
y[n] = b_0 x[n] + b_1 x[n-1] + b_2 x[n-2] - a_1 y[n-1] - a_2 y[n-2]
تبسيط FIR
اجعل كل aₖ = 0 ← تختفي التغذية الراجعة ← مجموع التواء منتهٍ.
5 / 9
DSP 101
M3 · L4
تركيب الأنظمة
التركيب المتسلسل

نظامان LTI على التسلسل يتصرفان كـ نظام واحد باستجابة نبضية مُدمجة h₁ * h₂. الترتيب قابل للتبادل — h₁ ثم h₂ يساوي h₂ ثم h₁.

تسلسل
h[n] = h_1[n] * h_2[n]
  • يمكن دمج المرشحات المتسلسلة مسبقاً في نواة واحدة
  • تبادلي: بدّل الترتيب، نفس النتيجة
  • التسلسل المستقر يستلزم استقرار كل مرحلة
6 / 9
DSP 101
M3 · L4
تركيب الأنظمة
التركيب المتوازي

نفس الدخل، مخرجات مجموعة — النظام المُدمج له h[n] = h₁[n] + h₂[n]. يُستخدم في المُعادِلات الجرافيكية ومعالجات متعددة النطاق ومُستقبِلات OFDM.

توازٍ
h[n] = h_1[n] + h_2[n]
مثال
مُعادِل جرافيكي: بنك مرشحات نطاق ترددي IIR متوازية، لكل منها ربح مستقل — تُجمع المخرجات.
7 / 9
DSP 101
اختبار سريع

تحقّق ممّا ثبت

أربعة أسئلة من هذا الدرس. أجب لترى السبب — يظهر الشرح سواء أصبتَ أم أخطأت. ولا شيء يُسجَّل أو يُحفَظ.

السؤال 1 من 0
النتيجة 0/0

8 / 9
DSP 101
M3 · L4
أبرز ما تعلمته
ما تعلمته
  • h[n] = T{δ[n]} — الاستجابة النبضية تُميّز أي نظام LTI بالكامل
  • FIR: h[n] منتهية، مستقرة دائماً، طور خطي ممكن، لا تغذية راجعة
  • IIR: h[n] لانهائية عبر LCCDE تكرارية، معاملات أقل، افحص الاستقرار
  • الـ biquad (درجة ثانية) هو وحدة البناء القياسية لـ IIR
  • تسلسل: h المُدمجة = h₁ * h₂، الترتيب قابل للتبادل
  • توازٍ: h المُدمجة = h₁ + h₂
  • IIR مستقر ⟺ Σ|h[n]| < ∞ ⟺ جميع الأقطاب داخل دائرة الوحدة
اقرأ المقال كاملاً ←
9 / 9
1 / 8 كتم