第八章-4信号分析与处理.ppt

第五章第4讲 例 5 课堂练习题 课堂练习题 §7 任意信号输入的系统响应 例 1 例 1 例 2 例 3 例 4 例 4 例 5 课堂练习题 课堂练习题 §5 系统模拟 基本模拟单元 系统模拟图 直接形式 系统模拟图 级联形式和并联形式 级联形式 由系统模拟图求系统函数 例 1 画出直接形式模拟图 例 2 画出级联形式模拟图 例 3 画出并联形式模拟图 例 4 §6 信号流图 信号流图是由节点与支路构成的表征系统中信号流动方向与系统功能的图。 其中节点代表信号（即系统变量），支路代表信号流动方向与支路的H(s)。 信号流图基本上包含了框图所包含的信息。它是系统的另一种描述方法。 用这种方法表示系统比用框图表示系统更加简明、清晰，而且可以直接应用梅森公式求得系统函数。 信号流图的性质 信号流图是表达线性代数方程式（组）的，当系统由微分方程描述时，可用拉氏变换变成代数方程，代数方程应写成因果形式。 节点代表变量或信号，具有输入和输出支路的节点，节点变量上的值为所有输入支路信号之和。 支路表示了一个信号对另一信号的函数关系，它是有权的（有正有负）， 信号只能沿支路的箭头 方向流动。 对于一定的线性系统， 其信号流图不是唯一的。 例 1 例 2 梅森(Mason)公式 例 3 例 4 例 5 例 6 例 7 例 7 课堂练习题 第六章 连续时间系统的系统函数 系统函数的含义及求法 零极点与时域响应 零极点与频域响应 系统的稳定性 §1 系统函数的定义 复频域系统函数 系统函数是描述线性非时变单输入、单输出系统本身特性的，它在系统理论中占有重要地位。 系统函数的零点和极点 例 1 例 2 例 3 方法一 例 3 方法二 例 4 §2 零极点与时域响应 零极点与冲激响应 冲激响应与系统函数的关系为(设H(s)具有单极点) 冲激响应的性质完全由系统函数的极点决定。 pi 称为系统的自然频率或固有频率。H(s)的零极点与h(t)的时域波形见讲义98面。 H(s)、E(s)极点与自由响应、强迫响应 H(s)、E(s)极点与自由响应、强迫响应 结论 自由响应时间函数的形式仅由H(s)极点决定，即由系统的固有频率决定。而各系数Ki则与H(s)和E(s)都有关系。 强迫响应时间函数的形式仅由E(s)极点决定，而各系数Ki则与H(s)和E(s)都有关系。 系统函数H(s)只能用于研究零状态响应，包含了系统为零状态响应提供的全部信息。但是，它不包含零输入响应的全部信息，这是因为当H(s)的零、极点相消时，某些固有频率要丢失。 例 1 例 2 例 2 例 2 系统函数与正弦稳态响应 系统函数与正弦稳态响应 系统函数与正弦稳态响应 例 3 例 4 某连续系统的微分方程为 当激励时 ， 。 求微分方程中的未知常数a,b和该系统的系统函数H(s)。 课堂练习题 §3 零极点与频率响应 零极点图确定某一值的图解法： 零极点图确定某一值的图解法 零极点与系统的频域响应 低通网络的频率特性 低通网络的频率特性 高通网络的频率特性 高通网络的频率特性 带通网络的频率特性 带通网络的频率特性 全通网络 最小相移网络 例 1 例 2 例 2 例 3 例 3 课堂练习题 课堂练习题 课堂练习题 为极点，z1=0为零点 其频率响应为：（令 ） 幅频响应 相频响应 半功率点频率 中心频率 半功率点频率 半功率带宽 B=?2-?1 ? ? 系统函数的极点位于左半平面，零点位于右半平面，而且零点与极点对于虚轴互为镜像，则系统函数称为全通函数。 ? ? ? ? 可见，全通网络的幅频特性为常数，对于全 部频率的正弦信号都能按同样的幅度传输系 数通过。但相频特性不受什么约束。因而， 全通网络可以保证不影响待传送信号的幅度 频谱特性，只改变信号的相位频谱特性，在 传输系统中常用来进