第5章Matlab在信號(hào)與系統(tǒng)中的應(yīng)用課件

Matlab在信號(hào)與系統(tǒng)中的應(yīng)用Matlab在信號(hào)與系統(tǒng)中的應(yīng)用11.連續(xù)信號(hào)和系統(tǒng)連續(xù)信號(hào)和線(xiàn)性時(shí)不變(LTI)系統(tǒng)特點(diǎn)

連續(xù)信號(hào),在計(jì)算機(jī)中不能用數(shù)值計(jì)算的方法來(lái)分析,應(yīng)當(dāng)采用符號(hào)推理的方法來(lái)分析. 實(shí)際應(yīng)用將信號(hào)看成足夠慢,采樣很快的方式進(jìn)行仿真.1.連續(xù)信號(hào)和系統(tǒng)連續(xù)信號(hào)和線(xiàn)性時(shí)不變(LTI)系統(tǒng)特點(diǎn)2基本信號(hào)的仿真單位沖激函數(shù)δ(t)看作寬度為Δ(dt),幅度為1/Δ的矩形脈沖.

基本信號(hào)的仿真單位沖激函數(shù)δ(t)3單位階躍信號(hào)單位階躍信號(hào)4復(fù)指數(shù)函數(shù)復(fù)指數(shù)函數(shù)5第5章Matlab在信號(hào)與系統(tǒng)中的應(yīng)用課件6線(xiàn)性時(shí)不變系統(tǒng)的響應(yīng)零輸入響應(yīng)已知y及其各階導(dǎo)數(shù)的初始值y(0),y(1)(0),…,y(n)(0)線(xiàn)性時(shí)不變系統(tǒng)的響應(yīng)零輸入響應(yīng)7當(dāng)LTI系統(tǒng)的輸入為0時(shí),其輸入響應(yīng)為微分方程的奇次解.(右端為0),其形式為P1,P2,…,Pn為特征方程的根,有roots求得而系數(shù)則有y及各階導(dǎo)數(shù)的初始值確定當(dāng)LTI系統(tǒng)的輸入為0時(shí),其輸入響應(yīng)為微分方程的奇次解.(右8形成如下矩陣形式形成如下矩陣形式9第5章Matlab在信號(hào)與系統(tǒng)中的應(yīng)用課件10沖激響應(yīng)系統(tǒng)函數(shù)為:(n>=m)設(shè)沖激函數(shù)為1時(shí)(即U(s)=1),則系統(tǒng)的拉普拉斯變換為Y(s)=H(s)U(s)=H(s),求出此式的極點(diǎn)留數(shù)式?jīng)_激響應(yīng)11傅立葉分析例:方波分解成多次正弦波之和傅立葉分析12周期信號(hào)的頻譜周期信號(hào)的頻譜132離散信號(hào)與系統(tǒng)由于其數(shù)值計(jì)算,用其來(lái)分析離散信號(hào)還是比較方便向量的表示完整表示一個(gè)序列除需要一個(gè)向量外,還應(yīng)有一個(gè)表示采樣點(diǎn)的向量例如:x(n)={2,1,-1,3,1,4,3,7}其表示形式: n=[-3,-2,-1,0,1,2,3,4] x=[2,1,-1,3,1,4,3,7,]2離散信號(hào)與系統(tǒng)由于其數(shù)值計(jì)算,用其來(lái)分析離散信號(hào)還是比較14單位脈沖序列單位脈沖序列15

單位階躍信號(hào)復(fù)指數(shù)序列單位階躍信號(hào)16信號(hào)處理中的兩個(gè)重要函數(shù)類(lèi)FFT計(jì)算數(shù)據(jù)的離散傅立葉變換(DFT)filter對(duì)離散數(shù)列進(jìn)行數(shù)值濾波信號(hào)處理中的兩個(gè)重要函數(shù)類(lèi)FFT計(jì)算數(shù)據(jù)的離散傅立葉變換(17第5章Matlab在信號(hào)與系統(tǒng)中的應(yīng)用課件18nb=0濾波器為無(wú)限長(zhǎng)沖激響應(yīng)濾波器(IIR)

na=0濾波器為有限長(zhǎng)沖激響應(yīng)濾波器(FIR)

na>0andnb>0濾波器為自回歸,移動(dòng)平均濾波器nb=0濾波器為無(wú)限長(zhǎng)沖激響應(yīng)濾波器(IIR)

na=019第5章Matlab在信號(hào)與系統(tǒng)中的應(yīng)用課件20第5章Matlab在信號(hào)與系統(tǒng)中的應(yīng)用課件21第5章Matlab在信號(hào)與系統(tǒng)中的應(yīng)用課件22第5章Matlab在信號(hào)與系統(tǒng)中的應(yīng)用課件23Matlab在信號(hào)與系統(tǒng)中的應(yīng)用Matlab在信號(hào)與系統(tǒng)中的應(yīng)用241.連續(xù)信號(hào)和系統(tǒng)連續(xù)信號(hào)和線(xiàn)性時(shí)不變(LTI)系統(tǒng)特點(diǎn)

連續(xù)信號(hào),在計(jì)算機(jī)中不能用數(shù)值計(jì)算的方法來(lái)分析,應(yīng)當(dāng)采用符號(hào)推理的方法來(lái)分析. 實(shí)際應(yīng)用將信號(hào)看成足夠慢,采樣很快的方式進(jìn)行仿真.1.連續(xù)信號(hào)和系統(tǒng)連續(xù)信號(hào)和線(xiàn)性時(shí)不變(LTI)系統(tǒng)特點(diǎn)25基本信號(hào)的仿真單位沖激函數(shù)δ(t)看作寬度為Δ(dt),幅度為1/Δ的矩形脈沖.

基本信號(hào)的仿真單位沖激函數(shù)δ(t)26單位階躍信號(hào)單位階躍信號(hào)27復(fù)指數(shù)函數(shù)復(fù)指數(shù)函數(shù)28第5章Matlab在信號(hào)與系統(tǒng)中的應(yīng)用課件29線(xiàn)性時(shí)不變系統(tǒng)的響應(yīng)零輸入響應(yīng)已知y及其各階導(dǎo)數(shù)的初始值y(0),y(1)(0),…,y(n)(0)線(xiàn)性時(shí)不變系統(tǒng)的響應(yīng)零輸入響應(yīng)30當(dāng)LTI系統(tǒng)的輸入為0時(shí),其輸入響應(yīng)為微分方程的奇次解.(右端為0),其形式為P1,P2,…,Pn為特征方程的根,有roots求得而系數(shù)則有y及各階導(dǎo)數(shù)的初始值確定當(dāng)LTI系統(tǒng)的輸入為0時(shí),其輸入響應(yīng)為微分方程的奇次解.(右31形成如下矩陣形式形成如下矩陣形式32第5章Matlab在信號(hào)與系統(tǒng)中的應(yīng)用課件33沖激響應(yīng)系統(tǒng)函數(shù)為:(n>=m)設(shè)沖激函數(shù)為1時(shí)(即U(s)=1),則系統(tǒng)的拉普拉斯變換為Y(s)=H(s)U(s)=H(s),求出此式的極點(diǎn)留數(shù)式?jīng)_激響應(yīng)34傅立葉分析例:方波分解成多次正弦波之和傅立葉分析35周期信號(hào)的頻譜周期信號(hào)的頻譜362離散信號(hào)與系統(tǒng)由于其數(shù)值計(jì)算,用其來(lái)分析離散信號(hào)還是比較方便向量的表示完整表示一個(gè)序列除需要一個(gè)向量外,還應(yīng)有一個(gè)表示采樣點(diǎn)的向量例如:x(n)={2,1,-1,3,1,4,3,7}其表示形式: n=[-3,-2,-1,0,1,2,3,4] x=[2,1,-1,3,1,4,3,7,]2離散信號(hào)與系統(tǒng)由于其數(shù)值計(jì)算,用其來(lái)分析離散信號(hào)還是比較37單位脈沖序列單位脈沖序列38

單位階躍信號(hào)復(fù)指數(shù)序列單位階躍信號(hào)39信號(hào)處理中的兩個(gè)重要函數(shù)類(lèi)FFT計(jì)算數(shù)據(jù)的離散傅立葉變換(DFT)filter對(duì)離散數(shù)列進(jìn)行數(shù)值濾波信號(hào)處理中的兩個(gè)重要函數(shù)類(lèi)FFT計(jì)算數(shù)據(jù)的離散傅立葉變換(40第5章Matlab在信號(hào)與系統(tǒng)中的應(yīng)用課件41nb=0濾波器為無(wú)限長(zhǎng)沖激響應(yīng)濾波器(IIR)

na=0濾波器為有限長(zhǎng)沖激響應(yīng)濾波器(FIR)

na>0andnb>0濾波器為自回歸,移動(dòng)平均濾波器nb=0濾波