因果离散系统的差分方程为y(n)-3y(n-1)+2y(n-2)=f(n),激励f(n)=3''U(n),y(-1)=3,y(-2)=2,求响应y(n)。(此处u(n)表示阶跃序列)
时间: 2023-11-16 17:06:53 浏览: 42
根据差分方程,可以得到其特征方程为:
λ^2 - 3λ + 2 = 0
解得 λ1=1, λ2=2
所以通解为 y(n) = c1 * 1^n + c2 * 2^n
考虑到 y(-1)=3,y(-2)=2,带入上述通解可得:
c1 + 2c2 = 3
c1 + 4c2 = 2
解得 c1=2, c2=1
所以 y(n) = 2 * 1^n + 1 * 2^n + 3''U(n)
其中 3''U(n) 表示在 n=0 时的冲击响应,即 y(n) 的初值为 3''U(n),其中 U(n) 为阶跃序列,即 U(n)=1,当 n>=0 时,U(n)=0,当 n<0 时。
相关问题
已知某因果稳定系统的差分方程 y(n)-0.75*y(n-1)+0.125*y(n-2)=4*x(n)+3*x(n-1) 求激励x1(n)=10*ε(n)的稳态输出响应y1(n)
根据差分方程可得:
y(n)-0.75*y(n-1)+0.125*y(n-2)=4*x(n)+3*x(n-1)
将激励x1(n)=10*ε(n)代入,则有:
y1(n)-0.75*y1(n-1)+0.125*y1(n-2)=4*10*ε(n)+3*10*ε(n-1)
化简可得:
y1(n)-0.75*y1(n-1)+0.125*y1(n-2)=70*ε(n)+30*ε(n-1)
由于该系统是因果稳定系统,所以其具有零状态响应的稳态解。因此,我们只需要考虑激励引起的零状态响应即可。
将输入信号ε(n)看作是一个随机序列,则其具有等功率性质。因此,我们可以假设ε(n)是一个符合标准正态分布的随机序列,即均值为0,方差为1。
根据该假设,我们可以求得稳态输出响应y1(n)的均值和方差:
E(y1(n)) = 70*E(ε(n))+30*E(ε(n-1)) = 0
Var(y1(n)) = 70^2*Var(ε(n))+30^2*Var(ε(n-1)) = 4900
因此,稳态输出响应y1(n)的均值为0,方差为4900,即:
y1(n) ~ N(0, 4900)
其中,N(0, 4900)表示均值为0,方差为4900的正态分布。
已知某因果稳定系统的差分方程 y(n)-0.75*y(n-1)+0.125*y(n-2)=4*x(n)+3*x(n-1) 求激励x(n)=10*ε(n)的稳态输出响应y(n)
根据差分方程可得:
y(n)-0.75*y(n-1)+0.125*y(n-2)=4*x(n)+3*x(n-1)
将激励x(n)=10*ε(n)代入,则有:
y(n)-0.75*y(n-1)+0.125*y(n-2)=40*ε(n)+30*ε(n-1)
为了求解稳态输出响应y(n),我们需要先求解该系统的传递函数。对差分方程进行z变换,可得:
Y(z)-0.75z^-1*Y(z)+0.125z^-2*Y(z) = 4X(z)+3z^-1*X(z)
将X(z)替换为10*ε(z),可得:
Y(z)-0.75z^-1*Y(z)+0.125z^-2*Y(z) = 40ε(z)+30z^-1*ε(z)
进一步整理可得:
Y(z) = (40+30z^-1)/(1-0.75z^-1+0.125z^-2) * ε(z)
将传递函数表示成极点-零点形式,可得:
Y(z) = (40+30z^-1)/(1-0.5z^-1)(1-0.25z^-1) * ε(z)
该系统的极点为z=0.5和z=0.25,均在单位圆内,因此该系统是稳定的。
根据稳态输出响应的定义,我们可以将输入信号看作是一个随机序列,求解其稳态均值和方差。由于输入信号是符合标准正态分布的随机序列,因此其均值为0,方差为1。
根据传递函数可以得到稳态输出响应的均值和方差:
E(y(n)) = E((40+30z^-1)/(1-0.5z^-1)(1-0.25z^-1) * ε(n)) = 0
Var(y(n)) = Var((40+30z^-1)/(1-0.5z^-1)(1-0.25z^-1) * ε(n)) = 4900
因此,稳态输出响应y(n)的均值为0,方差为4900,即:
y(n) ~ N(0, 4900)
其中,N(0, 4900)表示均值为0,方差为4900的正态分布。