信号与system演示课件l21ch7.ppt

信号与系统 Signals and Systems 连续时间信号与系统的S域分析 连续时间信号的复频域分析 连续时间系统的复频域分析 连续时间系统函数与系统特性 连续时间系统的模拟 系统函数H(s)与系统特性 一、系统函数H(s) 一、系统函数H(s) 一、系统函数H(s) 一、系统函数H(s) 二、零极点与时域特性 二、零极点与时域特性 二、零极点与时域特性 三、零极点与系统频响特性 三、零极点与系统频响特性 三、零极点与系统频响特性 四、H(s)与系统的稳定性 连续时间系统的模拟 一、系统的基本联接 一、系统的基本联接 一、系统的基本联接 二、连续系统的模拟框图 二、连续系统的模拟框图 二、连续系统的模拟框图 二、连续系统的模拟框图 二、连续系统的模拟框图 二、连续系统的模拟框图 3.并联型结构 画出每个子系统直接型模拟流图, 然后将各子系统并联。 H(s) = H1(s) + H2(s) + …. + Hn(s) 将系统函数分解为一阶或二阶相加的形式 * * * * * * 云南农业大学基础与信息工程学院 电子信息工程系 多媒体课件 系统函数H(s) 系统函数的定义 H(s)与h(t)的关系 S域求零状态响应 求H(s)的方法 零极点与系统时域特性 零极点与系统频响特性 连续系统的稳定性 1. 定义 系统在零状态条件下，输出的拉氏变换式 与输入的拉式变换式之比，记为H(s)。 2. H(s)与h(t)的关系 h(t) ?(t) yf(t) = ?(t)*h(t) 3. 求零状态响应 h(t) H(s) f(t) yf (t) = f(t)*h(t) F(s) Yf (s) = F(s)H(s) 4. 求H(s)的方法 ① 由系统的冲激响应求解：H(s)=L[h(t)] ③ 由系统的微分方程写出H(s) ② 由定义式 零极点分布图 极点 零点 H(s)与h(t)的关系 s jw 0 u(t) e-t u(t) et u(t) 1 -1 3 1 1 1 1) 位于s 轴的单极点 H(s)与h(t)的关系 3 2) 共轭单极点 s jw 0 -1 1 sin(t) e-t u(t) sin(t) et u(t) sin(t) u(t) 1 -1 频响特性是指系统在正弦信号激励之下稳态响应随信号频率的变化情况。 系统稳定时，令H(s)中 s =jw ，则得系统频响特性 幅频响应 相频响应 系统频响特性 对于零极增益表示的系统函数 当系统稳定时，令s=jw，则得 复数a和b及a-b的向量表示 系统函数的向量表示 例1 已知 ，求系统的频响特性。 解： 因果系统在s域有界输入有界输出(BIBO)的充要条件是系统函数H(s)的全部极点位于的 左半s平面。 连续时间LTI系统BIBO稳定的充分必要条件是 例2 判断下述系统是否稳定。 解： 1）极点为s= -1和s= -2，都在s左半平面。 显然输出也有界，所以系统稳定。 若激励为有界输入u(t)，则其输出为 例2 判断下述系统是否稳定。 解： 2）极点为s=±j?0，是虚轴上的一对共轭极点。 显然，输出不是有界信号，所以系统不稳定。 若激励为有界输入sin(?0 t )u(t)，则其输出为 系统的基本联接 系统的级联 系统的并联 反馈环路 连续系统的模拟框图 直接型结构 级联型结构 并联型结构 1.系统的级联 2.系统的并联 3.反馈环路 N 阶LTI连续时间系统的系统函数为 设 m=n, 并将H(s)看成两个子系统的级联, 即 H1(s) H2(s) 1.直接型结构 这两个子系统的微分方程为 1.直接型结构 用加法器、乘法器和积分器实现这两个方程即得系统的直接型模拟方框图。 1.直接型结构 2.级联型结构 画出每个子系统直接型模拟流图，然后将各子系统级联。 H(s) = H1(s) H2(s) ….. Hn(s) 将系统函数分解为一阶或二阶相乘的形式 *