已知某LTI离散系统,其单位响应h(k)=u(k)-u(k-4),当系统的激励为f(k)=u(k)-u(k-3)时,求其零状态响应y(k),并使用matlab绘制其时域波形图。
时间: 2024-03-01 11:49:46 浏览: 56
根据线性时不变系统的卷积定理,系统的零状态响应可以表示为激励信号与单位响应的卷积,即:
y(k) = f(k) * h(k) = ∑f(n)h(k-n)
代入给定的单位响应和激励信号,得到:
y(k) = (u(k)-u(k-3)) * (u(k)-u(k-4))
= u(k) - u(k-3) - u(k-4) + u(k-7)
因此,我们可以使用MATLAB来绘制该系统的时域波形图。代码如下:
```matlab
% 定义单位响应和激励信号
h = [1, 0, 0, 0, -1];
f = [1, 0, 0, -1];
% 计算零状态响应
y = conv(f, h);
% 绘制时域波形图
stem(0:length(y)-1, y);
xlabel('时间');
ylabel('幅值');
title('零状态响应时域波形图');
```
运行以上代码,即可绘制出该系统的零状态响应的时域波形图。
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已知某LTI离散系统,其单位响应h(k)=u(k)-u(k-4),当系统的激励为f(k)=u(k)-u(k-3)时,求其零状态响应y(k), 使用matlab绘制其时域波形图。
根据线性时不变系统的卷积定理,系统的零状态响应可以表示为激励信号与单位响应的卷积,即:
y(k) = f(k) * h(k) = ∑f(n)h(k-n)
代入给定的单位响应和激励信号,得到:
y(k) = (u(k)-u(k-3)) * (u(k)-u(k-4))
= u(k) - u(k-3) - u(k-4) + u(k-7)
因此,我们可以使用MATLAB来绘制该系统的时域波形图。代码如下:
```matlab
% 定义单位响应和激励信号
h = [1, 0, 0, 0, -1];
f = [1, 0, 0, -1];
% 计算零状态响应
y = conv(f, h);
% 绘制时域波形图
stem(0:length(y)-1, y);
xlabel('时间');
ylabel('幅值');
title('零状态响应时域波形图');
```
运行以上代码,即可绘制出该系统的零状态响应的时域波形图。
已知离散LTI离散系统,激励fk=2εk,单位脉冲响应为hk=3的k次方εk,试编写MATLAB程序,求出该系统的零状态响应并作图,区间为0到20
为了计算给定离散线性时不变(LTI)系统的零状态响应,并绘制其图形,我们首先需要了解系统的定义。对于离散系统,零状态响应可以通过系统的差分方程表示。在这种情况下,由于激励信号 \( f_k = 2\epsilon_k \)(可能是指单位阶跃序列),而单位脉冲响应 \( h_k = 3^k\epsilon_k \),我们可以推断出系统可能是由一个一阶递归关系定义的。
假设差分方程形式为 \( y_k = a y_{k-1} + b u_k \),其中 \( u_k = 2\epsilon_k \) 是输入,\( y_k \) 是输出,\( a \) 是系统常数(在这里可能是3),\( b \) 可能是1(因为没有提到其他项)。然而,题目没有明确说明 \( a \) 的值,所以我们必须假设 \( a = 3 \)。
由于这是个简单的因果系统,零状态响应可以直接用 \( u_k \) 表示,即 \( z_k = u_k = 2\epsilon_k \),因为初始状态为零。
下面是一个简单的MATLAB程序来生成并绘制零状态响应从0到20:
```matlab
% 定义时间点范围
t = 0:0.1:20;
% 初始化零状态响应数组
zkr = zeros(size(t));
% 设定激励信号为2
u = 2;
% 更新零状态响应
for k = 1:length(t)
zkr(k) = u;
% 在这里假设a=3(如题设)
if k > 1
zkr(k) = zkr(k) * 3; % 由于没有其他输入项,这里不需要加b
end
end
% 绘制零状态响应
plot(t, zkr, 'LineWidth', 2);
xlabel('Time (steps)');
ylabel('Zero State Response');
title('Discrete LTI System Zero State Response');
grid on;
```
请注意,如果 \( a \neq 3 \),那么在循环内更新 `zkr` 的表达式应该是 `zkr(k) = zkr(k-1) * a + b * u`。如果你知道具体的系数,请提供它们,以便我可以给出更准确的代码。如果没有其他信息,这个程序基于 \( a = 3 \) 假设运行。
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