信号与系统PPT课件(共9章)第3章连续时间系统的时域分析.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 3.6 系统的卷积积分分析 当 时， 系统的全响应，表达式如下 零输入响应 零状态响应 * 3.6 系统的卷积积分分析 （1）交换律 2. 卷积积分在线性时不变系统中的应用 在2.4节中介绍了卷积积分的代数性质，利用这些代数性质可以应用到线性时不变系统的分析中。 物理意义：激励信号与冲激响应之间有互易性，即把激励信号x(t)作为冲激响应h(t) ，而将h(t) 当作系统的激励x(t)，所得响应不变。 * 3.6 系统的卷积积分分析 （2）分配律 分配律用于系统分析，相当于并联系统的冲激响应等于组成并联系统的各子系统冲激响应之和。 h2(t) h1(t) x(t) * （3）结合律 结合律用于系统分析，相当于串联系统的冲激响应等于组成串联系统的各子系统冲激响应的卷积。 h2(t) h1(t) x(t) 3.6 系统的卷积积分分析 * 3.7 用MATLAB对连续时间系统的时域分析 方程右边多项式系数构成行向量 方程左边多项式系数构成行向量 通过调用MATLAB函数 tf(b,a) 得到系统函数。如果已知系统的系统函数，就可以用函数 lsim 来分析系统的时域响应。 * 3.7 用MATLAB对连续时间系统的时域分析 例3.7-1 已知某连续系统的微分方程为 当系统的输入信号为 时，绘制系统的响应 和输入信号的波形。 解：其程序清单如下。 a=[1 2 2];b=[1 3]; sys=tf(b,a); ％定义系统的系统函数 t=0:0.01:6; ％定义采样间隔和时间范围 f=exp(-t);lsim(sys,f,t); ％对系统输出进行仿真 gtext(系统激励);gtext(系统响应); ％用鼠标添加文本注释 * 3.7 用MATLAB对连续时间系统的时域分析 a=[1 2 2];b=[1 3]; sys=tf(b,a); ％定义系统的系统函数 t=0:0.01:6; ％定义采样间隔和时间范围 f=exp(-t);lsim(sys,f,t); ％对系统输出进行仿真 gtext(系统激励);gtext(系统响应); ％用鼠标添加文本注释 * 3.7 用MATLAB对连续时间系统的时域分析 解：MATLAB中没有直接计算连续信号卷积的函数。我们将连续信号以等间隔采样后得到的离散序列的卷积和（有关离散序列及卷积和将在第4章讲解），再利用专用函数conv来实现连续信号卷积的计算。 有关程序清单如下 * 3.7 用MATLAB对连续时间系统的时域分析 k1=0:0.01:5;k2=-1:0.01:3;p=0.01; ％采样时间间隔p=0.01 f1=Heaviside(k1-1) -Heaviside(k1-4); ％定义f1(t)信号 f2=0.5*k2.*[Heaviside(k2) -Heaviside(k2-2)];％定义f2(t)信号 f=conv(f1,f2); f=f*p; ％计算序列1与序列2的卷积和 k0=k1(1)+k2(1); ％计算序列f非零样值的起点位置 k3=length(f1)+length(f2) -2; ％计算卷积和f的非零样值宽度 k=k0:p:k0+k3*p; subplot(2,2,1); ％确定卷积和f的非零样值时间向量 plot(k1,f1);axis([0,5, -0.2,1.2]); ％在子图1绘制f1(t)时域波形图 title(f1(t)); subplot(2,2,2);plot(k2,f2); ％在子图2绘制f2(t)时域波形图 title(f2(t));axis([-1,3, -0.2,1.2]); subplot(2,2,3);plot(k,f); ％画卷积f(t)的时域波形 h=get(gca,position);h(3)=2.4*h(3); set(gca,position,h); ％第三子图的横坐标范围扩为原来的2.4倍 title(f(t)=f1(t)*f2(t));axis([0,7, -0.2,1.2]); * 3.7 用MATLAB对连续时间系统的时域分析 * 线性时不变系