h(t)是单位冲激响应。即输入为δ(t)时,系统的零状态响应。
输入信号有很多,相应的输出也千变万化。为什么单单提出h(t)呢?是因为h(t)对求解系统输出有特殊作用。
对于一个LTI系统,输入输出之间可以用常系数微分方程表示。求系统响应的过程,在数学上就是求解微分方程的过程。人脑求解微分方程一般有两种方法,时域法和变换域法。前者是在t内求解,后者是在频域(拉氏变换)、复频域(傅里叶变换)中求解。我们以时域为例说明h(t)的作用。我们设输入为f(t),输出为y(t),系统是二阶的。
没有引入h(t)之前,我们是怎么求解常系数微分方程的?两步:一是求通解,二是求特解。(这是数学中比较基础的知识,不多赘述。)现在关键是,你求的那个通解里边有两个未知系数,你要想把这两个系数求出来,必须知道系统的初始值,即y(0+)、y'(0+)等等。一般电路中,我们不知道初始值,而是知道初始状态,即y(0-)、y'(0-)。这就面临一个从初始状态求初始值的过程。一般求初始状态有两种方法,冲激函数匹配法、电路图状态量法。这两种方法都是比较繁琐的。但是,如果我们知道h(t),不用求初始值就可以写出解了。y(t)=f(t)*h(t)即可。在实际电路中,冲激响应h(t)是很好测得的,你在输入加一个冲激信号,拿示波器测输出,就是h(t)。然后根据你实际的f(t),计算出实际的y(t)即可。