信号与系统 chapter8 LTI连续系统的描述
我們這里對LTI系統(tǒng)的描述主要是用在電路分析上,我們一般先寫出電路方程,對電路方程抽象以后得到微分方程
LTI系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
這里注意一下電感上要求二階導(dǎo)數(shù),電阻上求一階,然后為每一項分別寫上系數(shù),倘若讀者到這里還沒有系統(tǒng)的學(xué)過基爾霍夫定律,也不必糾結(jié)于這個表達式的由來。
LTI系統(tǒng)的框圖模型
LTI系統(tǒng)的框圖模型也是考察的重點,難度較低,但必須得掌握,例題如下:
我們看到幾階導(dǎo)數(shù)就要有幾個積分器,然后為了方便繪制,我們需要移向:
f(t)f(t)f(t)表示的是輸入函數(shù),輸入進去后你按照階數(shù)的高低,畫兩個積分器,看a,b系數(shù)的正負,如果為正,箭頭方向與信號輸入方向相同,反之則相反,記得按照系數(shù)的正負為每一個箭頭加上正負號,為加深理解,再來一種題型
這里居然是f(t)f(t)f(t)與f′(t)f'(t)f′(t),這下又和前面說的不一樣了,這下該怎么辦呢?
解決方法:
我們以后看到右端若是有f(t)f(t)f(t)的導(dǎo)數(shù),我們就可以引入輔助函數(shù)x(t)x(t)x(t)
詳細推導(dǎo)展開如下:
簡單的來說就是:
1.引入輔助函數(shù)x′′(t)x''(t)x′′(t)具體形式如圖
2.右邊的f(t)f(t)f(t)全換成x(t)x(t)x(t),左邊的y(t)y(t)y(t)全換成x(t),化簡后左邊剩下一個f(t)f(t)f(t),再把它換成y(t)y(t)y(t)
下面就到了畫出信號框圖的這一步:
我們前面移向的時候得到過這樣一個式子:
這個框圖好畫,現(xiàn)在又讓咱們畫題目中的框圖,就是底下這個式子的框圖加上題給輔助函數(shù)的框圖,二者一組合
可以看到,現(xiàn)在我們有兩個累加器了,一個是f(t)f(t)f(t),一個是y(t)y(t)y(t),不要忘記在靠近累加器的箭頭上標注這個系數(shù)的正負號,并在箭頭的連線上寫上它們的系數(shù)。
現(xiàn)在我們會使用表達式來繪制框圖了,接下來我們想一想,能不能直接從已知的框圖里寫出信號的表達式?答案是肯定的,只需要寫出一個關(guān)于x′′(t)x''(t)x′′(t)的式子,一個關(guān)于y(t)y(t)y(t)的式子就OK了
觀察后不難得出:
x′′(t)=?2x′(t)?3x′(t)+f(t)x''(t)=-2x'(t)-3x'(t)+f(t)x′′(t)=?2x′(t)?3x′(t)+f(t) ①
y(t)=4x′(t)+3x(t)y(t)=4x'(t)+3x(t)y(t)=4x′(t)+3x(t) ②
然后按照前面的逆過程,對①式有
f(t)=x′′(t)+2x′(t)+3x(t)f(t)=x''(t)+2x'(t)+3x(t)f(t)=x′′(t)+2x′(t)+3x(t)
x(t)→y(t)x(t)\rightarrow y(t)x(t)→y(t)
對②式有
x(t)→f(t)x(t)\rightarrow f(t)x(t)→f(t)
y(t)=4f′(t)+3f(t)y(t)=4f'(t)+3f(t)y(t)=4f′(t)+3f(t)
聯(lián)立后可以得到
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的信号与系统 chapter8 LTI连续系统的描述的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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