5、已知系统函数H(z)=z/(z-k)(k为常数),求系统的频率响应,并画出k=0,0.5,1三种情况下系统的幅度响应和相位响应。
时间: 2024-03-30 20:35:47 浏览: 99
首先,将系统函数H(z)转化为差分方程的形式:
H(z) = z / (z - k)
z * (z - k) = H(z) * (z - k)
z^2 - k*z = H(z)*z - H(z)*k
y(n) = H(z)*x(n) = (z^2 - k*z) / (z - k) * x(n)
y(n) = x(n) * z^2 / (z - k) - x(n) * k / (z - k)
根据差分方程求得系统的频率响应:
H(e^(jw)) = (1 - ke^(-jw)) / (1 - 2k*cos(w) + k^2)
接下来,分别将k取0、0.5、1代入上式,求出系统的幅度响应和相位响应,并绘制成图像。
当k=0时,系统的频率响应为:
H(e^(jw)) = 1
对应的幅度响应为:
|H(e^(jw))| = 1
相位响应为:
∠H(e^(jw)) = 0
当k=0.5时,系统的频率响应为:
H(e^(jw)) = (1 - 0.5e^(-jw)) / (1 - e^(-jw))^2
对应的幅度响应为:
|H(e^(jw))| = 1 / |1 - e^(-jw)|
相位响应为:
∠H(e^(jw)) = -atan(0.5*sin(w)/(1-0.5*cos(w)))
当k=1时,系统的频率响应为:
H(e^(jw)) = (1 - e^(-jw)) / (1 - 2cos(w) + e^(-2jw))
对应的幅度响应为:
|H(e^(jw))| = 1 / |1 - 2cos(w) + e^(-2jw)|
相位响应为:
∠H(e^(jw)) = -atan((sin(w)-sin(2w))/(cos(w)-cos(2w)-1))
将三种情况下的幅度响应和相位响应绘制成图像,如下所示:



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