Para el circuito RLC que se muestra en la figura, determine (R=3,L=2,C=K=2):
La respuesta al escalón
La respuesta al impulso
La respuesta a
x
(
t
)
=
e
−
2
t
u
(
t
)
{\displaystyle x(t)=e^{-2t}u(t)\,}
Considere un sistema LTI cuya respuesta al impulso es la función
Δ
(
t
)
=
r
(
t
+
1
)
−
2
r
(
t
)
+
r
(
t
−
1
)
{\displaystyle \Delta (t)=r(t+1)-2r(t)+r(t-1)\,}
. ¿Es este sistema causal?. Justifique su respuesta.
Calcule y grafique la salida del sistema a las señales:
x
1
(
t
)
=
∑
k
=
−
∞
∞
δ
(
t
−
2
k
)
{\displaystyle x_{1}(t)=\sum _{k=-\infty }^{\infty }\delta (t-2k)\,}
x
2
(
t
)
=
∑
k
=
−
∞
∞
δ
(
t
−
4
k
)
{\displaystyle x_{2}(t)=\sum _{k=-\infty }^{\infty }\delta (t-4k)\,}
El sistema de la pregunta anterior se coloca en cascada con un segundo sistema cuya respuesta al impulso es
h
(
t
)
=
1
2
Π
(
t
−
1
2
)
{\displaystyle h(t)={\frac {1}{2}}\Pi ({\frac {t-1}{2}})\,}
, donde
Π
(
t
)
=
u
(
t
+
0.5
)
u
(
0.5
−
t
)
{\displaystyle \Pi (t)=u(t+0.5)u(0.5-t)\,}
. ¿Es este segundo un sistema causal?
Determine y grafique la respuesta de la cascada de sistemas a las entradas del problema anterior
Considere la cascada de dos sistemas. El primero, que llamaremos S1, comprime (operación sobre el tiempo) la señal de entrada por un factor de 2, i.e.,
y
(
t
)
=
x
(
2
t
)
{\displaystyle y(t)=x(2t)\,}
. El segundo (S2) es un circuito RC (filtro pasabajos) con RC=1. Si la señal de entrada es
x
(
t
)
=
2
e
−
t
u
(
t
)
{\displaystyle x(t)=2e^{-t}u(t)\,}
calcule la salida de la cascada de ambos si:
x
(
t
)
→
S
1
→
S
2
→
y
(
t
)
{\displaystyle x(t)\rightarrow S1\rightarrow S2\rightarrow y(t)\,}
x
(
t
)
→
S
2
→
S
1
→
y
(
t
)
{\displaystyle x(t)\rightarrow S2\rightarrow S1\rightarrow y(t)\,}
¿Serán idénticas las salidas?, ¿deberían serlo?.
Considere la señal
x
1
(
t
)
=
e
−
t
u
(
t
)
{\displaystyle x_{1}(t)=e^{-t}u(t)\,}
y tengamos un sistema cuya respuesta al impulso es
h
(
t
)
=
u
(
t
)
u
(
1
−
t
)
{\displaystyle h(t)=u(t)u(1-t)\,}
. Calcule y grafique la respuesta a las siguientes señales:
x
2
(
t
)
=
∑
k
=
−
∞
∞
δ
(
t
−
k
T
)
{\displaystyle x_{2}(t)=\sum _{k=-\infty }^{\infty }\delta (t-kT)\,}
. T>1
x
3
(
t
)
=
x
1
(
t
)
x
2
(
t
)
{\displaystyle x_{3}(t)=x_{1}(t)x_{2}(t)\,}
.
x
4
(
t
)
=
lim
T
→
0
x
3
(
t
)
{\displaystyle x_{4}(t)=\lim _{T\rightarrow 0}x_{3}(t)\,}
.
¿Puede generalizar su resultado a cualquier h(t) y x(t) ?
Grafique cada una de las señales y realice las siguientes convoluciones:
e
−
t
u
(
t
)
u
(
t
−
2
)
⋆
δ
(
t
)
{\displaystyle e^{-t}u(t)u(t-2)\star \delta (t)\,}
.
r
(
t
)
u
(
1
−
t
)
⋆
u
(
t
−
2
)
u
(
4
−
t
)
{\displaystyle r(t)u(1-t)\star u(t-2)u(4-t)\,}
.
e
−
|
t
|
u
(
t
+
2
)
u
(
2
−
t
)
⋆
u
(
t
−
1
)
u
(
2
−
t
)
{\displaystyle e^{-|t|}u(t+2)u(2-t)\star u(t-1)u(2-t)\,}
.
sin
(
2
π
t
)
u
(
t
)
u
(
1
−
t
)
⋆
2
u
(
t
+
1
)
u
(
1
−
t
)
{\displaystyle \sin(2\pi t)u(t)u(1-t)\star 2u(t+1)u(1-t)\,}
.
sin
(
π
t
)
π
t
⋆
e
−
t
u
(
t
)
{\displaystyle {\frac {\sin(\pi t)}{\pi t}}\star e^{-t}u(t)\,}
.
Resuelto por Ender Valdivieso Carnet 06-40411
Ejercicio 1
x
1
(
t
)
=
e
−
t
u
(
t
)
u
(
t
−
2
)
{\displaystyle x_{1}(t)=e^{-t}u(t)u(t-2)\,}
.
h
1
(
t
)
=
δ
(
t
)
{\displaystyle h_{1}(t)=\delta (t)\,}
.
Gráfica de
x
1
(
t
)
=
e
−
t
u
(
t
)
u
(
t
−
2
)
{\displaystyle x_{1}(t)=e^{-t}u(t)u(t-2)\,}
.
Gráfica de
h
1
(
t
)
{\displaystyle h_{1}(t)\,}
.
A priori conocemos que la función delta
δ
(
t
)
{\displaystyle \delta (t)\,}
es el elemento neutro en la convolución. Por ende, debemos obtener la misma señal como salida. Al realizar los cálculos tenemos:
x
1
(
t
−
τ
)
=
{
e
τ
−
t
t
−
2
<
τ
<
t
0
resto
{\displaystyle x_{1}(t-\tau )=\left\{{\begin{array}{lc}e^{\tau -t}&t-2<\tau <t\\0&{\mbox{resto}}\end{array}}\right.}
Para
0
<
t
<
2
{\displaystyle 0<t<2\,}
y
1
(
t
)
=
∫
−
∞
∞
e
τ
−
t
δ
(
τ
)
d
τ
{\displaystyle y_{1}(t)=\int _{-\infty }^{\infty }e^{\tau -t}\delta (\tau )d\tau }
y
1
(
t
)
=
e
−
t
∫
−
∞
∞
δ
(
τ
)
d
τ
{\displaystyle y_{1}(t)=e^{-t}\int _{-\infty }^{\infty }\delta (\tau )d\tau }
y
1
(
t
)
=
e
−
t
u
(
t
)
u
(
2
−
t
)
{\displaystyle y_{1}(t)=e^{-t}u(t)u(2-t)\,}
Gráfica de #
y
1
(
t
)
=
x
1
(
t
)
⋆
h
1
(
t
)
{\displaystyle y_{1}(t)=x_{1}(t)\star h_{1}(t)\,}
.
Ejercicio 2
x
2
(
t
)
=
r
(
t
)
u
(
1
−
t
)
{\displaystyle x_{2}(t)=r(t)u(1-t)\,}
.
h
2
(
t
)
=
u
(
t
−
2
)
u
(
4
−
t
)
{\displaystyle h_{2}(t)=u(t-2)u(4-t)\,}
.
Gráfica de
x
2
(
t
)
{\displaystyle x_{2}(t)\,}
.
Gráfica de
h
2
(
t
)
{\displaystyle h_{2}(t)\,}
.
h
2
(
t
−
τ
)
=
{
1
t
−
4
<
τ
<
t
−
2
0
resto
{\displaystyle h_{2}(t-\tau )=\left\{{\begin{array}{lc}1&t-4<\tau <t-2\\0&{\mbox{resto}}\end{array}}\right.}
x
2
(
τ
)
=
{
τ
0
<
τ
<
1
0
resto
{\displaystyle x_{2}(\tau )=\left\{{\begin{array}{lc}\tau &0<\tau <1\\0&{\mbox{resto}}\end{array}}\right.}
Para
2
<
t
<
3
{\displaystyle 2<t<3\,}
y
2
(
t
)
=
∫
0
t
−
2
τ
d
τ
{\displaystyle y_{2}(t)=\int _{0}^{t-2}\tau d\tau }
y
2
(
t
)
=
(
t
−
2
)
2
2
{\displaystyle y_{2}(t)={\frac {(t-2)^{2}}{2}}}
Para
3
<
t
<
4
{\displaystyle 3<t<4\,}
y
2
(
t
)
=
∫
0
1
τ
d
τ
{\displaystyle y_{2}(t)=\int _{0}^{1}\tau d\tau }
y
2
(
t
)
=
1
2
{\displaystyle y_{2}(t)={\frac {1}{2}}}
Para
4
<
t
<
5
{\displaystyle 4<t<5\,}
y
2
(
t
)
=
∫
t
−
4
1
τ
d
τ
{\displaystyle y_{2}(t)=\int _{t-4}^{1}\tau d\tau }
y
2
(
t
)
=
1
2
−
(
t
−
4
)
2
2
{\displaystyle y_{2}(t)={\frac {1}{2}}-{\frac {(t-4)^{2}}{2}}}
Enotonces la función
y
2
(
t
)
{\displaystyle y_{2}(t)\,}
quedaría de la forma
y
2
(
t
)
=
{
(
t
−
2
)
2
2
2
<
t
<
3
1
2
3
<
t
<
4
1
2
−
(
t
−
4
)
2
2
4
<
t
<
5
0
resto
{\displaystyle y_{2}(t)=\left\{{\begin{array}{lc}{\frac {(t-2)^{2}}{2}}&2<t<3\\{\frac {1}{2}}&3<t<4\\{\frac {1}{2}}-{\frac {(t-4)^{2}}{2}}&4<t<5\\0&{\mbox{resto}}\end{array}}\right.}
Gráfica de #
y
2
(
t
)
=
x
2
(
t
)
⋆
h
2
(
t
)
{\displaystyle y_{2}(t)=x_{2}(t)\star h_{2}(t)\,}
.
Ejercicio 3
x
3
(
t
)
=
e
−
|
t
|
u
(
t
+
2
)
u
(
2
−
t
)
{\displaystyle x_{3}(t)=e^{-|t|}u(t+2)u(2-t)\,}
.
h
3
(
t
)
=
u
(
t
−
1
)
u
(
2
−
t
)
{\displaystyle h_{3}(t)=u(t-1)u(2-t)\,}
.
Gráfica de
x
3
(
t
)
{\displaystyle x_{3}(t)\,}
.
Gráfica de
h
3
(
t
)
{\displaystyle h_{3}(t)\,}
.
x
3
(
τ
)
=
{
e
τ
−
2
<
τ
<
0
e
−
τ
0
<
τ
<
2
0
resto
{\displaystyle x_{3}(\tau )=\left\{{\begin{array}{lc}e^{\tau }&-2<\tau <0\\e^{-\tau }&0<\tau <2\\0&{\mbox{resto}}\end{array}}\right.\,}
h
3
(
t
−
τ
)
=
{
1
t
−
2
<
τ
<
t
−
1
0
resto
{\displaystyle h_{3}(t-\tau )=\left\{{\begin{array}{lc}1&t-2<\tau <t-1\\0&{\mbox{resto}}\end{array}}\right.\,}
Para
−
1
<
t
<
0
{\displaystyle -1<t<0\,}
y
3
(
t
)
=
∫
−
2
t
−
1
e
τ
d
τ
{\displaystyle y_{3}(t)=\int _{-2}^{t-1}e^{\tau }d\tau \,}
y
3
(
t
)
=
e
t
−
1
−
e
−
2
{\displaystyle y_{3}(t)=e^{t-1}-e^{-2}\,}
Para
0
<
t
<
1
{\displaystyle 0<t<1\,}
y
3
(
t
)
=
∫
t
−
2
t
−
1
e
τ
d
τ
{\displaystyle y_{3}(t)=\int _{t-2}^{t-1}e^{\tau }d\tau \,}
y
3
(
t
)
=
e
t
−
1
−
e
t
−
2
{\displaystyle y_{3}(t)=e^{t-1}-e^{t-2}\,}
Para
1
<
t
<
2
{\displaystyle 1<t<2\,}
y
3
(
t
)
=
∫
t
−
2
0
e
τ
d
τ
+
∫
0
t
−
1
e
−
τ
d
τ
{\displaystyle y_{3}(t)=\int _{t-2}^{0}e^{\tau }d\tau +\int _{0}^{t-1}e^{-\tau }d\tau \,}
y
3
(
t
)
=
−
e
−
t
+
1
−
e
t
−
2
+
2
{\displaystyle y_{3}(t)=-e^{-t+1}-e^{t-2}+2\,}
Para
2
<
t
<
3
{\displaystyle 2<t<3\,}
y
3
(
t
)
=
∫
t
−
2
t
−
1
e
−
τ
d
τ
{\displaystyle y_{3}(t)=\int _{t-2}^{t-1}e^{-\tau }d\tau \,}
y
3
(
t
)
=
e
−
t
+
1
−
e
−
t
+
2
{\displaystyle y_{3}(t)=e^{-t+1}-e^{-t+2}\,}
Para
3
<
t
<
4
{\displaystyle 3<t<4\,}
y
3
(
t
)
=
∫
t
−
2
2
e
−
τ
d
τ
{\displaystyle y_{3}(t)=\int _{t-2}^{2}e^{-\tau }d\tau \,}
y
3
(
t
)
=
e
−
t
+
2
−
e
−
2
{\displaystyle y_{3}(t)=e^{-t+2}-e^{-2}\,}
La función sería
y
3
(
t
)
=
0
{\displaystyle y_{3}(t)=0\,}
para cualquiero otro valor de
t
{\displaystyle t\,}
En síntesis, la función sería de la forma
y
3
(
t
)
=
{
e
t
−
1
−
e
−
2
0
<
t
<
1
e
t
−
1
−
e
t
−
2
0
<
t
<
1
−
e
−
t
+
1
−
e
t
−
2
+
2
1
<
t
<
2
e
−
t
+
1
−
e
−
t
+
2
2
<
t
<
3
e
−
t
+
2
−
e
−
2
3
<
t
<
4
0
resto
{\displaystyle y_{3}(t)=\left\{{\begin{array}{lc}e^{t-1}-e^{-2}&0<t<1\\e^{t-1}-e^{t-2}&0<t<1\\-e^{-t+1}-e^{t-2}+2&1<t<2\\e^{-t+1}-e^{-t+2}&2<t<3\\e^{-t+2}-e^{-2}&3<t<4\\0&{\mbox{resto}}\end{array}}\right.\,}
Gráfica de #
y
3
(
t
)
=
x
3
(
t
)
⋆
h
3
(
t
)
{\displaystyle y_{3}(t)=x_{3}(t)\star h_{3}(t)\,}
.
Ejercicio 4
x
4
(
t
)
=
sin
(
2
π
t
)
u
(
t
)
u
(
1
−
t
)
{\displaystyle x_{4}(t)=\sin(2\pi t)u(t)u(1-t)\,}
.
h
4
(
t
)
=
2
u
(
t
+
1
)
u
(
1
−
t
)
{\displaystyle h_{4}(t)=2u(t+1)u(1-t)\,}
.
Gráfica de
x
4
(
t
)
{\displaystyle x_{4}(t)\,}
.
Gráfica de
h
4
(
t
)
{\displaystyle h_{4}(t)\,}
.
x
4
(
τ
)
=
{
(
2
π
t
)
0
<
τ
<
1
0
resto
{\displaystyle x_{4}(\tau )=\left\{{\begin{array}{lc}(2\pi t)&0<\tau <1\\0&{\mbox{resto}}\end{array}}\right.\,}
h
4
(
t
−
τ
)
=
{
2
t
−
1
<
τ
<
t
+
1
0
resto
{\displaystyle h_{4}(t-\tau )=\left\{{\begin{array}{lc}2&t-1<\tau <t+1\\0&{\mbox{resto}}\end{array}}\right.\,}
Para
−
1
<
t
<
0
{\displaystyle -1<t<0\,}
y
4
(
t
)
=
∫
0
t
+
1
2
sin
(
2
∗
π
τ
)
d
τ
{\displaystyle y_{4}(t)=\int _{0}^{t+1}2\sin(2*\pi \tau )d\tau \,}
y
4
(
t
)
=
1
−
cos
(
2
π
t
)
{\displaystyle y_{4}(t)=1-\cos(2\pi t)\,}
Para
0
<
t
<
1
{\displaystyle 0<t<1\,}
y
4
(
t
)
=
∫
0
1
2
sin
(
2
∗
π
τ
)
d
τ
{\displaystyle y_{4}(t)=\int _{0}^{1}2\sin(2*\pi \tau )d\tau \,}
y
4
(
t
)
=
0
{\displaystyle y_{4}(t)=0\,}
Para
1
<
t
<
2
{\displaystyle 1<t<2\,}
y
4
(
t
)
=
∫
t
−
1
1
2
sin
(
2
∗
π
τ
)
d
τ
{\displaystyle y_{4}(t)=\int _{t-1}^{1}2\sin(2*\pi \tau )d\tau \,}
y
4
(
t
)
=
cos
(
2
π
t
)
−
1
{\displaystyle y_{4}(t)=\cos(2\pi t)-1\,}
En síntesis, la función sería de la forma
y
4
(
t
)
=
{
1
−
cos
(
2
π
t
)
−
1
<
t
<
0
cos
(
2
π
t
)
−
1
1
<
t
<
2
0
resto
{\displaystyle y_{4}(t)=\left\{{\begin{array}{lc}1-\cos(2\pi t)&-1<t<0\\\cos(2\pi t)-1&1<t<2\\0&{\mbox{resto}}\end{array}}\right.\,}
Gráfica de #
y
4
(
t
)
=
x
4
(
t
)
⋆
h
4
(
t
)
{\displaystyle y_{4}(t)=x_{4}(t)\star h_{4}(t)\,}
.
Ejercicio 5
x
5
(
t
)
=
sin
(
π
t
)
π
t
{\displaystyle x_{5}(t)={\frac {\sin(\pi t)}{\pi t}}\,}
.
h
5
(
t
)
=
e
−
t
u
(
t
)
{\displaystyle h_{5}(t)=e^{-t}u(t)\,}
.
Gráfica de
x
5
(
t
)
{\displaystyle x_{5}(t)\,}
.
Gráfica de
h
5
(
t
)
{\displaystyle h_{5}(t)\,}
.
x
5
(
τ
)
=
sin
(
π
τ
)
(
π
τ
)
{\displaystyle x_{5}(\tau )={\frac {\sin(\pi \tau )}{(\pi \tau )}}\,}
h
5
(
t
−
τ
)
=
{
e
τ
−
t
τ
<
t
0
resto
{\displaystyle h_{5}(t-\tau )=\left\{{\begin{array}{lc}e^{\tau -t}&\tau <t\\0&{\mbox{resto}}\end{array}}\right.\,}
Para todo tiempo se cumple que
y
5
(
t
)
=
∫
−
∞
t
sin
(
π
τ
)
(
π
τ
)
e
τ
−
t
d
τ
{\displaystyle y_{5}(t)=\int _{-\infty }^{t}{\frac {\sin(\pi \tau )}{(\pi \tau )}}e^{\tau -t}d\tau \,}
Una versión imprimible se encuntra en el siguiente archivoArchivo
Sean,
x
1
(
t
)
=
e
−
|
t
|
u
(
t
)
u
(
2
−
t
)
{\displaystyle x_{1}(t)=e^{-|t|}u(t)u(2-t)\,}
x
2
(
t
)
=
∑
k
=
−
∞
∞
δ
(
t
−
4
k
)
{\displaystyle x_{2}(t)=\sum _{k=-\infty }^{\infty }\delta (t-4k)}
x
3
(
t
)
=
∑
k
=
−
∞
∞
Π
1
(
t
−
8
k
)
{\displaystyle x_{3}(t)=\sum _{k=-\infty }^{\infty }\Pi _{1}(t-8k)}
Determine:
y
1
(
t
)
=
x
1
(
t
)
∗
x
2
(
t
)
{\displaystyle y_{1}(t)=x_{1}(t)*x_{2}(t)\,}
y
2
(
t
)
=
x
1
(
t
)
∗
x
3
(
t
)
{\displaystyle y_{2}(t)=x_{1}(t)*x_{3}(t)\,}
Subsección 1 Problema 1
editar
Realizado Por: Jesús Querales #05-38758
1.
y
1
(
t
)
=
x
1
(
t
)
∗
x
2
(
t
)
=
x
2
(
t
)
∗
x
1
(
t
)
{\displaystyle y_{1}(t)=x_{1}(t)*x_{2}(t)=x_{2}(t)*x_{1}(t)\,}
Haciendo,
x
2
(
t
)
=
x
(
t
)
{\displaystyle x_{2}(t)=x(t)\,}
x
1
(
t
)
=
h
(
t
)
{\displaystyle x_{1}(t)=h(t)\,}
Por definición tenemos que la convolución esta dada por:
y
1
(
t
)
=
∫
−
∞
∞
x
(
τ
)
h
(
t
−
τ
)
d
τ
{\displaystyle y_{1}(t)=\int _{-\infty }^{\infty }x(\tau )h(t-\tau )\,d\tau }
Estableciendo,
x
(
τ
)
=
∑
k
=
−
∞
∞
δ
(
τ
−
4
k
)
{\displaystyle x(\tau )=\sum _{k=-\infty }^{\infty }\delta (\tau -4k)}
h
(
t
−
τ
)
=
e
−
|
t
−
τ
|
u
(
t
−
τ
)
u
(
2
−
t
+
τ
)
{\displaystyle h(t-\tau )=e^{-|t-\tau |}u(t-\tau )u(2-t+\tau )\,}
Entonces resulta,
y
1
(
t
)
=
∫
−
∞
∞
∑
k
=
−
∞
∞
δ
(
τ
−
4
k
)
e
−
|
t
−
τ
|
u
(
t
−
τ
)
u
(
2
−
t
+
τ
)
d
τ
{\displaystyle y_{1}(t)=\int _{-\infty }^{\infty }\sum _{k=-\infty }^{\infty }\delta (\tau -4k)e^{-|t-\tau |}u(t-\tau )u(2-t+\tau )\,d\tau }
y
1
(
t
)
=
∫
t
t
−
2
∑
k
=
−
∞
∞
δ
(
τ
−
4
k
)
e
−
|
t
−
τ
|
{\displaystyle y_{1}(t)=\int _{t}^{t-2}\sum _{k=-\infty }^{\infty }\delta (\tau -4k)e^{-|t-\tau |}}
Usando la propiedad de filtrado del impulso,
y
1
(
t
)
=
∑
k
=
−
∞
∞
e
−
|
t
−
4
k
|
∫
t
t
−
2
δ
(
τ
−
4
k
)
=
∑
k
=
−
∞
∞
e
−
|
t
−
4
k
|
{\displaystyle y_{1}(t)=\sum _{k=-\infty }^{\infty }e^{-|t-4k|}\int _{t}^{t-2}\delta (\tau -4k)=\sum _{k=-\infty }^{\infty }e^{-|t-4k|}}
Subsección 2 Problema 1
editar
Realizado Por: Alexander Gamero #05-38196
En el intervalo donde esta definido
x
1
(
t
)
=
e
−
|
t
|
u
(
t
)
u
(
2
−
t
)
{\displaystyle x_{1}(t)=e^{-|t|}\ u(t)\ u(2-t)\,}
,
[
0
,
2
]
{\displaystyle [0,2]\,}
,
t
≥
0
{\displaystyle t\geq 0}
Por lo que se puede reescribir
x
1
(
t
)
=
e
−
t
u
(
t
)
u
(
2
−
t
)
{\displaystyle x_{1}(t)=e^{-t}\ u(t)\ u(2-t)\,}
Al ser
x
3
(
t
)
=
∑
k
=
−
∞
∞
Π
1
(
t
−
8
k
)
{\displaystyle x_{3}(t)=\sum _{k=-\infty }^{\infty }\Pi _{1}(t-8k)}
una señal periódica (
T
=
8
{\displaystyle T=8\,}
), se puede convolucionar
x
1
(
t
)
{\displaystyle x_{1}(t)\,}
con un período de
x
3
(
t
)
{\displaystyle x_{3}(t)\,}
Para
k
=
0
{\displaystyle k=0\,}
,
x
3
(
t
)
=
u
(
−
t
+
1
2
)
u
(
t
+
1
2
)
{\displaystyle x_{3}(t)=u(-t+{\frac {1}{2}})\ u(t+{\frac {1}{2}})\,}
Entonces, utilizando la definición de convolución;
y
(
t
)
=
∫
−
∞
∞
x
3
(
τ
)
x
1
(
t
−
τ
)
d
τ
{\displaystyle y(t)=\int _{-\infty }^{\infty }x_{3}(\tau )x_{1}(t-\tau )\,d\tau }
Esta convolución se calcula graficamente de la siguiente manera:
−
1
2
≤
t
≤
1
2
{\displaystyle -{\frac {1}{2}}\leq t\leq {\frac {1}{2}}}
y
(
t
)
=
∫
−
1
2
t
e
−
t
+
τ
d
τ
=
1
−
e
−
t
+
1
2
{\displaystyle y(t)=\int _{-{\frac {1}{2}}}^{t}e^{-t+\tau }\,d\tau =1-e^{-t+{\frac {1}{2}}}}
1
2
≤
t
≤
3
2
{\displaystyle {\frac {1}{2}}\leq t\leq {\frac {3}{2}}}
y
(
t
)
=
∫
−
1
2
1
2
e
−
t
+
τ
d
τ
=
e
−
t
+
1
2
−
e
−
(
t
+
1
2
)
{\displaystyle y(t)=\int _{-{\frac {1}{2}}}^{\frac {1}{2}}e^{-t+\tau }\,d\tau =e^{-t+{\frac {1}{2}}}-e^{-(t+{\frac {1}{2}})}}
3
2
≤
t
≤
5
2
{\displaystyle {\frac {3}{2}}\leq t\leq {\frac {5}{2}}}
y
(
t
)
=
∫
t
−
2
1
2
e
−
t
+
τ
d
τ
=
e
−
t
+
1
2
−
e
−
2
{\displaystyle y(t)=\int _{t-2}^{\frac {1}{2}}e^{-t+\tau }\,d\tau =e^{-t+{\frac {1}{2}}}-e^{-2}}
y
(
t
)
=
0
{\displaystyle y(t)=0\,}
para todo lo demás
Para hallar la señal periódica
y
(
t
)
{\displaystyle y(t)\,}
reemplazamos
t
por
t
−
8
k
{\displaystyle t\ {\mbox{por}}\ t-8k\,}
, resultando:
y
(
t
)
=
∑
k
=
−
∞
∞
{
1
−
e
−
t
−
1
2
+
8
k
,
si
−
1
2
+
8
k
≤
t
≤
1
2
+
8
k
e
−
(
t
−
1
2
−
8
k
)
−
e
−
(
t
+
1
2
−
8
k
)
,
si
1
2
+
8
k
≤
t
≤
3
2
+
8
k
e
−
t
+
1
2
+
8
k
−
e
−
2
,
si
3
2
+
8
k
≤
t
≤
5
2
+
8
k
0
,
para todo lo demas
{\displaystyle y(t)=\sum _{k=-\infty }^{\infty }{\begin{cases}1-e^{-t-{\frac {1}{2}}+8k},&{\mbox{si }}-{\frac {1}{2}}+8k\leq t\leq {\frac {1}{2}}+8k\\e^{-(t-{\frac {1}{2}}-8k)}-e^{-(t+{\frac {1}{2}}-8k)},&{\mbox{si }}{\frac {1}{2}}+8k\leq t\leq {\frac {3}{2}}+8k\\e^{-t+{\frac {1}{2}}+8k}-e^{-2},&{\mbox{si }}{\frac {3}{2}}+8k\leq t\leq {\frac {5}{2}}+8k\\0,&{\mbox{ para todo lo demas}}\end{cases}}}
'