Elaborazione Numerica dei Segnali

10 Segnali e Sistemi
che esprime la relazione tra il segnale campionato f(nτ) e quello di uscita g(nτ). Il
sistema così ottenuto è un filtro IIR, al cui studio è dedicato il Capitolo 8.
1.3.1 Composizionalità nei Sistemi
I sistemi “complessi” sono quelli costituiti da un gran numero di sistemi “semplici”; per
poter trattare con sistemi complessi, è di grande importanza riuscire a comprenderne il
comportamento a partire da quello delle sue “componenti principali”. Un approccio che
rende agevole questo obbiettivo è quello modulare: si introducono esplicitamente operazioni
che trasformano due o più sistemi in un nuovo sistema, e la costruzione di un
sistema complesso viene ottenuta applicando queste operazioni a sistemi semplici.
Senza pretesa di voler essere nemmeno lontanamente esaurienti, introduciamo in questa
sezione le operazioni di composizione sequenziale (o cascata), composizione parallela e
retroazione, mostrando su esempi la capacità di astrazione fornita dall’approccio modulare.
Composizione sequenziale o cascata. Dati due sistemi S1 : F1 → F2 e S2 : F2 →
F3, la loro composizione è il sistema S3 : F1 → F3 ottenuta ponendo in ingresso a
S2 la risposta di S1.
Composizione parallela. Dati due sistemi S1 : F1 → F2 e S2 : F1 → F2, la loro
composizione parallela è il sistema che ha come risposta la somma delle risposte di
S1 e S2.
Retroazione. Dati due sistemi S1 : F1 → F2 e S2 : F2 → F3, il sistema ottenuto per
retroazione è il sistema S3 che ha su ingresso f una uscita g ottenuta ponendo in
ingresso a S1 la differenza tra f e la risposta di S2 a g.
Le operazioni introdotte sono illustrate in Figura 1.11.
f
S 1
S 3
S 2
g
f
S
S
1
2
(a) (b) (c)
Figura 1.11 (a) Cascata. (b) Composizione parallela. (c) Retroazione.
La composizione parallela e la retroazione non sono sempre definite; ad esempio, perché
si possa definire la composizione parallela deve succedere che la somma di due segnali in
F2 sia ancora un segnale in F2. Si osservi infine la definizione ricorsiva della retroazione.
g
f
+
−
S
S
1
2
g