Sistema linear invariante no tempo
Sistemas lineares e invariantes no tempo são de importância central no estudo da engenharia eletrica, principalmente nas áreas de processamento de sinais e sistemas de controle.
Definições:Os sinais são variáveis,reais ou discretos que não mudam de valor com o tempo. Sinais ditos de entrada são definidos externamente, enquanto que o valor de sinais de saída são determinados pelos sistemas. A palavra sinal pode ter um significado mais específico nos estudos de sistemas de comunicação e da teoria da informação.
Um sistema é um conjunto de expressões matemáticas que determinam o valor de sinais de saída a partir dos valores de variáveis de entrada. Estas expressões podem representar, por exemplo, os efeitos de um algoritmo implementado por um processador digital, ou o modelo matemático de um filtro eletronico ou de um dispositivo mecânico.
Em projetos de engenharia, sistemas são usualmente vistos como blocos de processamento. Uma caixa preta é um sistema desconhecido, em que só temos acesso a algumas de suas variáveis de entrada e de saída.
Sistemas complexos podem ser decompostos em sub-sistemas mais simples. Um diagrama de blocos de um sistema é a sua representação a partir de elementos mais simples de processamento de sinais.
Quando não especificado neste artigo, estaremos considerando sistemas do tipo Siso com uma única entrada e uma única saída, e com sinais de tempo contínuo.
Constituição
A invariância no tempo implica simplesmente que a definição das operações dos blocos não pode mudar ao longo do tempo. As expressões das funções equivalentes dos blocos só podem depender das variáveis de entrada, e nunca do tempo.
A linearidade dos sistemas implica que todas operações utilizadas no processamento dos sinais de entrada serão lineares. Ou seja, qualquer sistema linear pode ser decomposto nos seguintes blocos de processamento:
Soma de dois sinais;
Multiplicação de um sinal por um valor constante;
Derivação de um sinal