)已知离散线性时不变系统的差分方程,请分别用impz和dstep子函数、filtic和filter子函数两种方法求解系统的冲激响应和阶跃响应。 Dx(n) | x(n—6)= y(n) ②2y(n)一3y(n一1)+y(n一2) x(n一1)
时间: 2025-01-01 09:41:02 浏览: 7
已知的离散时间线性时不变系统(LTI)的差分方程可以用Z变换表示为:
D(z)[X(z)] = Y(z),其中 \( D(z) = z^2 - 2z + 3 \) 和输入序列 \( X(z) = \frac{x[n-6]}{z} \)
对于计算其冲激响应(单位脉冲响应,简称IR)h[n]和阶跃响应(单位阶跃信号,简称SR)r[n],我们可以使用 MATLAB 的滤波库 `dsp` 中的函数来求解。
1. 使用 `impz` 和 `dstep` 子函数:
```matlab
% 定义系统传递函数
Hd = tf([1 -2 3], [1]);
% 求解冲激响应
h = impz(Hd);
% 求解阶跃响应,这里假设x[n-6]始终为0,因为dstep需要连续时间信号
r = dstep(Hd, 0); % 输入为零,所以结果是初始状态
% 冲击响应和阶跃响应通常需要对有限长度的结果进行截断
h = h(1:end-5); % 因为初始几项可能包含无限值
r = r(1:end-5);
```
2. 使用 `filtic` 和 `filter` 子函数:
首先,我们需要找到系统稳定的零极点对(如果存在不稳定的情况),然后用 `filtic` 计算初始条件。假设系统稳定:
```matlab
% 系统的零极点对
zeros_Hd = roots([1 -2 3]);
poles_Hd = [];
% 使用初始条件求解初始状态向量
c = filtic(Hd, ones(1, 6), zeros_Hd, poles_Hd);
% 冲击响应
h = filter(Hd, [], ones(1, 6)); % 第一个输入为单位阶跃,第二个为空,代表初始状态
h = h(end-5:end); % 截断多余部分
% 阶跃响应
r = filter(Hd, [], c); % 这里直接使用初始状态c作为输入
r = r(end-5:end);
```
如果系统有不稳定零点,则需要处理初始状态向量 `c` 或使用其他方法来避免发散。
阅读全文