输入信号f(k)=s(k)+d(k),其中s(k)=(2k)0.9k,d(k)是随机噪声信号。求以下系统的零状态响应(均值滤波结果),取M=5(滤波 器窗长)。 y(k)=-∑/(k-n)
时间: 2023-12-12 18:05:34 浏览: 25
根据题意,我们可以将输入信号f(k)进行均值滤波,滤波器的窗长为M=5,具体操作为:
1. 对输入信号f(k)进行移动平均,得到均值信号m(k),即 m(k) = (1/M) * ∑(f(k-n))
2. 对均值信号m(k)进行滤波,得到输出信号y(k),即 y(k) = - ∑[m(k-n)/(|k-n|+1)]
其中,n的范围是从-k到+k,包括0。
现在我们来逐步求解:
1. 首先,求解均值信号m(k)。由于s(k)是一个幂次为0.9的指数信号,它可以表示为s(k) = a * b^k,其中a和b是常数。因此,我们可以得到:
s(k) = (2k)0.9k = 2^0.9 * (k^0.9) * (2^0.9)^k
因此,a = 2^0.9,b = 2^0.9,代入公式可得:
m(k) = (1/M) * ∑(f(k-n)) = (1/5) * ∑(s(k-n) + d(k-n)) = (1/5) * ∑(2^0.9 * (k-n)^0.9 * (2^0.9)^(k-n) + d(k-n))
2. 其次,求解输出信号y(k)。根据公式,我们有:
y(k) = - ∑[m(k-n)/(|k-n|+1)] = - ∑[(1/5) * (2^0.9 * (k-n)^0.9 * (2^0.9)^(k-n) + d(k-n))/(|k-n|+1)]
接下来,我们需要进行数值计算。由于n的范围是从-k到+k,包括0,因此我们可以先计算n=0时的值,再用对称性求解其他值。
当n=0时,有:
y(k) = - [(1/5) * (2^0.9 * k^0.9 * (2^0.9)^k + d(k)) / (|k|+1)]
当n≠0时,有:
y(k) = - [(1/5) * (2^0.9 * (k-n)^0.9 * (2^0.9)^(k-n) + d(k-n)) / (|k-n|+1)]
- [(1/5) * (2^0.9 * (k+n)^0.9 * (2^0.9)^(k+n) + d(k+n)) / (|k+n|+1)]
最后,我们可以将以上公式代入 matlab 等计算工具进行数值计算,得到系统的零状态响应。