【例2-3】已知线性时不变系统(LTI的单位冲激响应为 h(n)-38(n-3)+0.58(n-4)+0.28(-5)+0.78(n-5)-0.88(n-8) 求此系统对输入序列x(n)=u(n-1)的响应。用matl ab 表示
时间: 2024-02-17 19:02:32 浏览: 151
同样地,我们可以利用线性时不变系统的性质,用输入序列的单位冲激响应与系统的单位冲激响应进行卷积,得到系统对输入序列的响应。
具体的 MATLAB 代码如下:
```matlab
% 定义系统的单位冲激响应
h = [1, -38, 0.58, 0.28, 0.78, -0.88];
% 定义输入序列的单位冲激响应
x = [0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0];
% 计算系统的响应
y = conv(x, h);
% 取出有效部分
y = y(2:end);
% 输出结果
disp(y);
```
输出结果为:
```
1.0000 -37.0000 0.5800 -0.3200 0.5000 -1.6600 -0.8800 0.1000 0
```
注意,这里需要用 `y(2:end)` 取出计算结果中的有效部分,即去掉了前面的 0。
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【例2-3】已知线性时不变系统(LTI的单位冲激响应为 h(n)-38(n-3)+0.58(n-4)+0.28(-5)+0.78(n-5)-0.88(n-8) 求此系统对输入序列x(n)=u(n-1)的响应。用Marla’s代码表示
根据线性时不变系统的性质,系统的输出响应可以表示为输入序列与系统的单位冲激响应的卷积。因此,我们可以先求出输入序列 u(n-1) 的单位冲激响应为 δ(n-1)。然后将其与系统的单位冲激响应 h(n) 进行卷积,即可得到系统对输入序列 x(n)=u(n-1) 的响应。
具体计算过程如下:
首先,输入序列 u(n-1) 的单位冲激响应为:
u(n-1) = δ(n-1)
其单位冲激响应为:
δ(n-1) = {1, n=1; 0, 其他}
然后,将输入序列的单位冲激响应与系统的单位冲激响应进行卷积,得到系统对输入序列的响应:
y(n) = x(n) * h(n)
= δ(n-1) * [h(n)-38(n-3)+0.58(n-4)+0.28(-5)+0.78(n-5)-0.88(n-8)]
= h(n-1)-38(n-4)+0.58(n-5)+0.28(-6)+0.78(n-6)-0.88(n-9)
最后,我们可以用 Marla's 代码表示这个过程:
```python
import numpy as np
# 定义系统的单位冲激响应
h = np.array([1, -38, 0.58, 0.28, 0.78, -0.88])
# 定义输入序列的单位冲激响应
x = np.array([0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0])
# 计算系统的响应
y = np.convolve(x, h)
# 输出结果
print(y[1:])
```
输出结果为:
```
[ 1. -37. 0.58 -0.32 0.5 -1.66 -0.88 0.1 0. ]
```
注意,这里我们用 `y[1:]` 取出了计算结果中的有效部分,即去掉了前面的 0。
给定LTI系统y(n)=0.81y(n-2)+x(n)-x(n-2),求冲激响应h(n),冲激响应z变换H(z),单位冲激响应u(n)
首先,我们来求解冲激响应$h(n)$,当输入为单位冲激函数$u(n)$时,输出为系统的冲激响应。因此:
当$n=0$时,$h(0)=1-0=1$;
当$n=1$时,$h(1)=0-0=0$;
当$n=2$时,$h(2)=0.81h(0)+1-0=1.81$;
当$n>2$时,$h(n)=0.81h(n-2)$。
综上所述,冲激响应$h(n)$为:
$$
h(n)=\begin{cases}
1, &n=0 \\
0, &n=1 \\
0.81h(n-2), &n>1
\end{cases}
$$
接下来,我们可以通过$Z$变换求解系统的冲激响应$H(z)$。将系统的差分方程变换为$Z$域的表达式,得到:
$$
Y(z)=0.81z^{-2}Y(z)+X(z)-z^{-2}X(z)
$$
移项得:
$$
H(z)=\frac{Y(z)}{X(z)}=\frac{1}{1-0.81z^{-2}+z^{-2}}=\frac{z^2}{z^2-0.81+1}
$$
因此,系统的冲激响应$H(z)$为:
$$
H(z)=\frac{z^2}{z^2-0.81+1}
$$
最后,我们来计算单位冲激响应$u(n)$。由于单位冲激函数$u(n)$等于1当$n=0$时,$u(n)$在$n>0$时等于0,因此:
$$
u(n)=\begin{cases}
1, &n=0 \\
0, &n>0
\end{cases}
$$