Discrete-Time Systems क्या होते हैं? | परिभाषा, प्रकार और विशेषताएँ


Discrete-Time System क्या होता है?

Discrete-Time System वह सिस्टम होता है जो एक discrete-time signal को इनपुट के रूप में लेता है और उसे किसी नियम या एल्गोरिद्म के अनुसार process करके आउटपुट signal प्रदान करता है।

यदि इनपुट signal x[n] हो और आउटपुट signal y[n], तो सिस्टम को इस प्रकार दिखाया जाता है:

y[n] = T{x[n]}

जहाँ T सिस्टम का ट्रांसफॉर्मेशन ऑपरेटर है।

Discrete-Time Systems की विशेषताएँ (Properties)

Discrete-time systems को विभिन्न विशेषताओं के आधार पर classify किया जाता है:

  1. Linearity: सिस्टम linear है यदि superposition principle लागू हो: T{a·x₁[n] + b·x₂[n]} = a·T{x₁[n]} + b·T{x₂[n]}
  2. Time Invariance: सिस्टम time-invariant है यदि इनपुट में delay करने से आउटपुट भी उतना ही delay हो
  3. Causality: आउटपुट केवल वर्तमान और पिछले inputs पर निर्भर करता है, future पर नहीं
  4. Stability: यदि bounded input से bounded output मिलता है, तो सिस्टम stable कहलाता है (BIBO stability)
  5. Memoryless: यदि आउटपुट y[n] केवल x[n] पर निर्भर करता है
  6. Invertibility: यदि सिस्टम का inverse exit करता हो जिससे x[n] को वापस प्राप्त किया जा सके

Discrete-Time System के प्रकार

  1. Linear vs Non-Linear
  2. Time-Invariant vs Time-Variant
  3. Causal vs Non-Causal
  4. Stable vs Unstable
  5. Static (Memoryless) vs Dynamic

उदाहरण

  1. y[n] = 3x[n] → Linear, Time-Invariant, Memoryless
  2. y[n] = x[n] + x[n−1] → Linear, Time-Invariant, Dynamic
  3. y[n] = x²[n] → Non-linear
  4. y[n] = x[n²] → Time-variant

System Representation

Discrete-time systems को आमतौर पर difference equations के माध्यम से represent किया जाता है:

y[n] = a₁·y[n−1] + b₀·x[n]

यह Linear Time-Invariant (LTI) system का उदाहरण है।

Applications

  • Digital filters
  • DSP processors
  • Control systems
  • Image & Audio enhancement

निष्कर्ष (Conclusion)

Discrete-Time Systems आधुनिक डिजिटल प्रोसेसिंग में आधारशिला हैं। इनकी properties और classification को समझना signal analysis और DSP के लिए आवश्यक है। Systems जैसे Linear, Time-Invariant और Stable सिस्टम practical circuits में ज्यादा उपयोगी होते हैं।

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