信号与系统-陈后金-教学课件-L21 CH6.pptVIP

信号与系统 Signals and Systems 连续时间信号与系统的复频域分析 连续时间信号的复频域分析 连续时间LTI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 连续时间系统的模拟 一、系统的基本连接 一、系统的基本连接 一、系统的基本连接 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 二、连续系统的模拟框图 * * * * * * 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 《信号与系统》 陈后金，胡健，薛健 高等教育出版社， 2007年 一、系统的基本联接 1.系统的级联 2.系统的并联 3.反馈环路 二、连续系统的模拟框图 1. 直接型结构 2.级联型结构 3.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 ② 1.直接型结构 将①式改写为 用加法器、乘法器和积分器实现该方程 1.直接型结构 再由②式即得直接型模拟框图 直接型结构框图规律 系统函数分母对应反馈回路，分子对应前向通路 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) 将系统函数的N(s)和 D(s)分解为一阶和二阶实系数因子形式,然后将它们组成一阶或二阶子系统,即 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) 将系统函数展开成部分分式,形成一阶和二阶子系统并联的形式,即 [例] 画出系统的模拟框图 解： s-1 s-1 s-1 5 7 X(s) Y(s) 5 10 (1) 直接型框图 [例] 画出系统的模拟框图 解： (2) 级联型框图 S-1 s-1 s-1 S-1 s-1 5 5 X(s) Y(s) 1 2 [例] 画出系统的模拟框图 解： (3) 并联型框图 S-1 s-1 s-1 S-1 s-1 2 0.5 5/6 4/3 X(s) Y(s) 5 [综合题1] 一连续线性LTI因果系统的微分方程描述为 已知 , ,由s域求解： (1)零输入响应yzi(t)，零状态响应yzs(t) ，完全响应y (t) 。 (2)系统函数H(s)，单位冲激响应h(t)并判断系统是否稳定。 (3)画出系统的直接型模拟框图。 [综合题1]一连续线性LTI因果系统的微分方程描述为 解： 已知 , ,由s域求解： (1)零输入响应yzi(t)，零状态响应yzs(t) ，完全响应y (t) 。 (1)对微分方程两边做单边拉普拉斯变换得 零输入响应的s域表达式为 进行拉普拉斯反变换可得 [综合题1]一连续线性LTI因果系统的微分方程描述为 解： 已知 , ,由s域求解： (1)零输入响应yzi(t)，零状态响应yzs(t) ，完全响应y (t) 。 零状态响应的s域表达式为 进行拉普拉斯反变换可得 完全响应为 [综合题1]一连续线性LTI因果系统的微分方程描述为 解： 已知 , ,由s域求解： (2)系统函数H(s)，单位冲激响应h(t)并判断系统是否稳定。 (2) 根据系统函数的定义，可得 进行拉普拉斯反变换即得 对于因果系统，由于系统函数的极点为-2,-5， 在左半s平面，故系统稳定。 [综合题1]一连续线性LTI因果系统的微分方程描述为 解： 已知 , ,由s域求解： (3)画出系统的直接型模拟框图。 (3) 将系统函数改写为 [综合题2]已知一连续时间LTI系统的零状态响应 解： 试求该系统的系统函数H(s)并画出零极点分布图，写出描述系统的微分方程、系统的冲激响应h(t)并判断系统是否因果稳定。 零状态响应和激励信号的拉氏变换分别为 ,激励信号x(t)=u(t), 根据系统函数的定义，可得 ① [综合题2]已知一连续