Voici la résolution des transformations de signaux demandées.
Partie (a) : Esquisser y(t)=0,5X(4t−2)
Le signal continu x(t) est donné dans la Figure (1). Nous devons appliquer une mise à l'échelle d'amplitude et des transformations temporelles. La transformation temporelle est de la forme tnouv=atorig+b pour x(at−b). Ici, a=4 et b=2. L'échelle d'amplitude est de 0,5.
Step 1: Identifier les points clés du signal x(t).
Les points de changement de pente ou de valeur du signal x(t) sont :
• t=−3⟹x(−3)=0
• t=−2⟹x(−2)=2
• t=−1⟹x(−1)=2
• t=0⟹x(0−)=0 (juste avant la discontinuité)
• t=0⟹x(0+)=1 (juste après la discontinuité)
• t=1⟹x(1)=0
En dehors de l'intervalle [−3;1], x(t)=0.
Step 2: Appliquer la transformation temporelle tnouv=4torig+2 et la mise à l'échelle d'amplitude y=0,5x.
Nous calculons les nouvelles coordonnées (tnouv,y) pour chaque point clé :
• Pour torig=−3: tnouv=4−3+2=4−1=−0,25. y=0,5×0=0. Point : (−0,25;0).
• Pour torig=−2: tnouv=4−2+2=0. y=0,5×2=1. Point : (0;1).
• Pour torig=−1: tnouv=4−1+2=41=0,25. y=0,5×2=1. Point : (0,25;1).
• Pour torig=0 (x(0−)): tnouv=40+2=0,5. y=0,5×0=0. Point : (0,5;0).
• Pour torig=0 (x(0+)): tnouv=40+2=0,5. y=0,5×1=0,5. Point : (0,5;0,5).
• Pour torig=1: tnouv=41+2=43=0,75. y=0,5×0=0. Point : (0,75;0).
Step 3: Décrire le tracé du signal y(t).
Le signal y(t) est nul pour t<−0,25 et t>0,75.
• Pour t∈[−0,25;0] : y(t) augmente linéairement de 0 à 1.
• Pour t∈[0;0,25] : y(t) est constant à 1.
• Pour t∈[0,25;0,5] : y(t) est constant à 0. (Il y a une discontinuité à t=0,5 où la valeur passe de 0 à 0,5).
• Pour t∈[0,5;0,75] : y(t) diminue linéairement de 0,5 à 0.
Partie (b) : Esquisser y[n]=x[2n+1]
Le signal discret x[n] est donné dans la Figure (2). Nous devons évaluer x[2n+1] pour différentes valeurs entières de n.
La transformation k=2n+1 signifie que seuls les indices k impairs du signal original x[n] seront présents dans le nouveau signal y[n]. De plus, le signal sera compressé dans le temps.
Step 1: Identifier les valeurs du signal x[n] à partir de la Figure (2).
• x[−3]=−1
• x[−2]=−2
• x[−1]=1
• x[0]=2
• x[1]=2
• x[2]=1
• x[3]=2
• x[4]=1
• x[5]=0
Pour n<−3 ou n>5, x[n]=0.
Step 2: Déterminer les valeurs de y[n]=x[2n+1].
Nous cherchons les valeurs de n pour lesquelles 2n+1 est dans l'intervalle [−3;5].
−3≤2n+1≤5
−4≤2n≤4
−2≤n≤2
Nous calculons y[n] pour n∈{−2,−1,0,1,2} :
• Pour n=−2: y[−2]=x[2(−2)+1]=x[−3]=−1.
• Pour n=−1: y[−1]=x[2(−1)+1]=x[−1]=1.
• Pour n=0: y[0]=x[2(0)+1]=x[1]=2.
• Pour n=1: y[1]=x[2(1)+1]=x[3]=2.
• Pour n=2: y[2]=x[2(2)+1]=x[5]=0.
Step 3: Décrire le tracé du signal y[n].
Le signal y[n] est nul pour n<−2 et n>2. Les valeurs non nulles sont :
• y[−2]=−1
• y[−1]=1
• y[0]=2
• y[1]=2
• y[2]=0
Voici les descriptions des signaux transformés pour que vous puissiez les tracer :
a) Signal y(t)=0,5X(4t−2)
Le signal commence à y(t)=0 pour t<−0,25.
Il monte linéairement de y(−0,25)=0 à y(0)=1.
Il reste constant à y(t)=1 pour t∈[0;0,25].
Il descend à y(t)=0 et reste constant à y(t)=0 pour t∈[0,25;0,5].
À t=0,5, il y a une discontinuité où la valeur saute de 0 à 0,5.
Il descend linéairement de y(0,5)=0,5 à y(0,75)=0.
Le signal est y(t)=0 pour t>0,75.
b) Signal y[n]=x[2n+1]
Le signal discret a les valeurs suivantes :
y[−2]=−1
y[−1]=1
y[0]=2
y[1]=2
y[2]=0
Toutes les autres valeurs de y[n] sont 0.
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