那么,这种运算有哪些重要的性质呢?

下面我们来看看卷积运算的性质。

  (a) 交换律
      f(t)*h(t)=h(t)*f(t)
  此性质可以根据变换积分变量法很容易地加以证明。

  证明:
 

  上式表明:在计算卷积积分时,保持不动,将反褶、平移后,乘积曲线下面的面积与不动,将反褶、平移后,乘积曲线下面的面积是相等的。

  此性质表明,两信号在作卷积运算的时候,它们的前后次序是无关紧要的,可以互换,不会改变卷积的结果。

  (b) 分配律
      
  卷积对加法的分配律是积分运算的线性的直接推论。利用积分运算的线性,可以容易地证明此条性质。

  证明:


  (c) 结合律

  
  证明:
  
            

  令 ,则 , 于是上式变为

  变换积分次序,上式变成为
  
   
   


  这条性质表明,当多个信号进行卷积运算时,可以随意进行结合,而不会改变结果。这条性质与数值的乘除运算的结合律是相通的。

  (d) 卷积的微分

  两个信号卷积的微分,等于其中任一信号的微分与另一信号的卷积,即
  设y(t)=f(t)*h(t)=h(t)*f(t),则y'(t)=f(t)*h'(t)=h(t)*f'(t)。
  本性质利用求导对于积分的特性,即可证明。
  证明:

  
  同理
 

  (e) 卷积的积分
    两个信号卷积的积分,等于其中任一信号的积分与另一信号的卷积,即
 

  (f)尺度变换

  若f(t)=f1(t)*f2(t), 则 ,其中a是实数。

  最后,还需要说明的是,当卷积运算与冲激信号的特性相结合时,会产生很有用的结论。我们将在讲解冲激信号的性质时对此予以详细的讨论。

1.4.5相关运算

  设为能量信号,它们的互相关(或相关)运算定义为:

   
       
   
       

  其中,上面两个式子中的右上标"*",表示复数的共轭运算。从这些定义式,我们可以看出,相关运算的结果与信号的次序是有关的。

  当时,一般也称这种运算为自相关运算,简记为
  
  因为是自己和自己进行相关,所以次序就无所谓了。

  另外,当f1(t)和f2(t) 均为实函数时,根据实数共轭运算的性质,可以将相关运算改写为:
  

  
  此时,信号的自相关可以改写为