已知2y(k ) 2y(k 1) y(k 2) f (k) 3 f (k 1) 2 f (k 2),用MATLAB画单位响应波形。
时间: 2023-12-11 08:02:52 浏览: 84
好的,我知道了。这是一个差分方程,我们可以使用MATLAB中的`filter`函数来绘制单位响应波形。
首先,我们需要将差分方程转化为传输函数的形式。根据差分方程的定义,有:
$$
2y(k) - 2y(k-1) + y(k-2) = f(k) + 3f(k-1) + 2f(k-2)
$$
将两边同时除以 $f(k)$,并设 $h(k)$ 为系统的单位响应,则有:
$$
2\frac{y(k)}{f(k)} - 2\frac{y(k-1)}{f(k)} + \frac{y(k-2)}{f(k)} = 1 + 3\frac{f(k-1)}{f(k)} + 2\frac{f(k-2)}{f(k)} \\
2h(k) - 2h(k-1) + h(k-2) = \delta(k) + 3h(k-1) + 2h(k-2)
$$
其中 $\delta(k)$ 表示单位脉冲函数。因此,系统的传输函数为:
$$
H(z) = \frac{1 + 3z^{-1} + 2z^{-2}}{2 - 2z^{-1} + z^{-2}}
$$
接下来,我们可以使用`filter`函数来绘制单位响应波形:
```matlab
b = [1 3 2]; % 分子系数
a = [2 -2 1]; % 分母系数
h = impz(b, a); % 计算单位响应
stem(h); % 绘制单位响应波形
xlabel('n'); ylabel('h(n)');
```
运行上述代码,即可得到单位响应波形。
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x = 3 - t
y = 2
z = -t
将直线方程代入已知平面的方程,可以得到:
(3 - t) + 2(2) + 3(-t) - 5 = 0
解得 t = 2/3。将 t 带入直线方程,可以得到直线过点 (1/3, 2, -2/3)。直线的方向向量为 <-1, 0, 1>,所以直线的法向量为 <1, 0, 1>。因此,直线所在的平面的法向量为 <1, 0, 1>,过点 (1/3, 2, -2/3),所以平面方程为:
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y(k) + y(k-1) + 0.25y(k-2) = f(k)
将其改写为递推式:
y(k) = -y(k-1) - 0.25y(k-2) + f(k)
然后,我们可以使用MATLAB中的循环语句来依次计算每个时刻的输出值。具体而言,我们可以定义一个长度为16的数组 y 来存储输出波形,初始值为0。然后,我们可以使用一个for循环来依次计算每个时刻的输出值,代码如下:
```matlab
y = zeros(1, 16); % 初始化输出波形
y(1) = 0; % 初始值为0
y(2) = 0; % 初始值为0
for k = 3:16
y(k) = -y(k-1) - 0.25*y(k-2) + eps(k-2); % 计算输出值
end
```
其中,eps(k-2)表示输入信号 f(k) 在第k-2个时刻的取值,即为一个随机噪声信号,我们可以使用MATLAB中的rand函数来生成。为了保证结果的可重复性,我们可以在计算之前设置一个固定的随机数种子,代码如下:
```matlab
rng(0); % 设置随机数种子
eps = rand(1, 16); % 生成随机噪声信号
```
最后,我们可以使用MATLAB中的plot函数来绘制输出波形的图像,代码如下:
```matlab
plot(0:15, y); % 绘制输出波形图像
xlabel('Time'); % 设置x轴标签
ylabel('Amplitude'); % 设置y轴标签
title('Output Waveform'); % 设置图像标题
```
运行以上代码,即可得到输出波形的图像。完整的MATLAB代码如下:
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