反因果系統

反因果系統

反因果系統(anticausal system)是一種假想的系統,其內部狀態及輸出只和某些未來的輸入有關。有些教科書[1]或是出版物的定義較寬鬆,反因果系統只要和過去的輸入無關即可,因此可以和目前的輸入有關。

基本介紹

  • 中文名:反因果系統
  • 外文名:anticausal system
  • 學科:信號系統
  • 別稱:非因果系統
前提,定義,解析,

前提

反因果系統是與因果系統相對的概念,在介紹反因果系統前了解因果系統的原理有利於後續更好的理解反因果系統。
因果系統,稱一個系統是“因果”的,是指此系統滿足因果性。因果系統是指若且唯若輸入信號激勵系統時,才會出現輸出(回響)的系統。即因果系統的(回響)不會出現在輸入信號激勵系統的以前時刻;也就是說系統的輸出僅與當前與過去的輸入有關,而與將來的輸入無關的系統。因此,因果系統是“物理可實現的”。因果系統,又稱非超前系統 (nonanticipative system)即輸出不可能在輸入到達之前出現的系統。也就是說,系統n時刻的輸出,只取決於系統n時刻以及n時刻之前的輸入,而與n時刻之後的輸入無關。系統的這種性質稱為因果特性。與之相對應的是非因果系統和反因果系統。

定義

反因果系統(acausal system)是指不是因果系統的系統,是指系統有和未來的輸入有關,也可能和過去或是現在的輸入有關,這個和因果系統中系統只受過去或是現在的輸入影響的定義恰好相反,在控制理論或是數位信號處理(DSP)中常會提到非因果系統。

解析

非因果系統的定義較反因果系統要寬,反因果系統一定是非因果系統,但非因果系統不一定是反因果系統,若非因果系統和過去輸入有關,就不是反因果系統。
有些信號處理是非因果系統,例如用任意時間之前及之後的輸入值處理後再作為某個時間的輸出(實際上,所謂的“目前”輸入及“未來”輸入都一定是在過去某一時間記錄的,只是在概念上仍稱為“目前”輸入及“未來”輸入),這類的信號處理無法實時計算,因為任何一個時間都不可能知道之後某一時間的輸入值,但若先記錄輸入資料,有所有的資料之後,即可以進行這類的處理。
有些錄音放音技術中的數位空間校正就會用到非因果濾波器。

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