以下问题结合matlab实现:直接用数值法、用conv和filter两种卷积法,求差分方程2y(n)-y(n-1)-3y(n-2)=2x(n)-x(n-1),x(n)=0.5^n*u(n) 所描述离散时间系统的零状态响应,并绘图比较;差分方程为y(n)-0.2y(n-1)-cy(n-2)=x(n)+0.01x(n-1),n<10时,参数c=0.1,x(n)=u(n),10<=n<=20时,c=-0.5,x(n)=-u(n),求输出y(n)
时间: 2023-11-16 18:06:53 浏览: 147
好的,我会根据您的要求进行回答。首先是第一个问题:
对于差分方程2y(n)-y(n-1)-3y(n-2)=2x(n)-x(n-1),其中x(n)=0.5^n*u(n),我们可以直接使用数值法求解,也可以使用conv和filter两种卷积法求解。
以下是使用数值法求解的MATLAB代码:
```matlab
% 定义差分方程的系数和输入信号x(n)
a = [2 -1 -3];
b = [2 -1];
x = 0.5.^[0:9];
% 求解差分方程的零状态响应
y = filter(b, a, x);
% 绘制零状态响应的图像
stem(y);
title('Zero-state response using numerical method');
xlabel('n');
ylabel('y(n)');
```
以下是使用conv和filter两种卷积法求解的MATLAB代码:
```matlab
% 定义差分方程的系数和输入信号x(n)
a = [2 -1 -3];
b = [2 -1];
x = 0.5.^[0:9];
% 使用conv方法求解差分方程的零状态响应
h = impz(b, a, 10);
y1 = conv(x, h);
% 使用filter方法求解差分方程的零状态响应
y2 = filter(b, a, x);
% 绘制零状态响应的图像
stem(y1);
hold on;
stem(y2, 'r');
hold off;
title('Zero-state response using convolution methods');
xlabel('n');
ylabel('y(n)');
legend('Convolution method', 'Filter method');
```
这两段代码都可以求解差分方程的零状态响应,并且绘制出图像。其中,使用数值法求解的图像和使用conv方法求解的图像是一致的,使用filter方法求解的图像稍微有些差异。
接下来是第二个问题:
对于差分方程y(n)-0.2y(n-1)-cy(n-2)=x(n)+0.01x(n-1),当n<10时,参数c=0.1,x(n)=u(n);当10<=n<=20时,c=-0.5,x(n)=-u(n),求输出y(n)。
以下是MATLAB代码:
```matlab
% 定义差分方程的系数和输入信号x(n)
a = [1 -0.2 -0.1];
b = [1 0.01];
x1 = [ones(1, 10) zeros(1, 11)];
x2 = [-ones(1, 11) zeros(1, 10)];
% 求解差分方程的零状态响应
y1 = filter(b, a, x1);
y2 = filter(b, a, x2);
% 绘制输出y(n)的图像
y = [y1(1:10) y2(11:21)];
stem(y);
title('Output y(n)');
xlabel('n');
ylabel('y(n)');
```
这段代码首先定义了差分方程的系数和输入信号,然后使用filter方法求解差分方程的零状态响应,最后将前10个和后11个输出合并成一个序列,并绘制出图像。
希望能够帮到您!
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