第5章Matlab在信号与系统中的应用课件

Matlab在信号与系统中的应用Matlab在信号与系统中的应用11.连续信号和系统连续信号和线性时不变(LTI)系统特点

连续信号,在计算机中不能用数值计算的方法来分析,应当采用符号推理的方法来分析. 实际应用将信号看成足够慢,采样很快的方式进行仿真.1.连续信号和系统连续信号和线性时不变(LTI)系统特点2基本信号的仿真单位冲激函数δ(t)看作宽度为Δ(dt),幅度为1/Δ的矩形脉冲.

基本信号的仿真单位冲激函数δ(t)3单位阶跃信号单位阶跃信号4复指数函数复指数函数5第5章Matlab在信号与系统中的应用课件6线性时不变系统的响应零输入响应已知y及其各阶导数的初始值y(0),y(1)(0),…,y(n)(0)线性时不变系统的响应零输入响应7当LTI系统的输入为0时,其输入响应为微分方程的奇次解.(右端为0),其形式为P1,P2,…,Pn为特征方程的根,有roots求得而系数则有y及各阶导数的初始值确定当LTI系统的输入为0时,其输入响应为微分方程的奇次解.(右8形成如下矩阵形式形成如下矩阵形式9第5章Matlab在信号与系统中的应用课件10冲激响应系统函数为:(n>=m)设冲激函数为1时(即U(s)=1),则系统的拉普拉斯变换为Y(s)=H(s)U(s)=H(s),求出此式的极点留数式冲激响应11傅立叶分析例:方波分解成多次正弦波之和傅立叶分析12周期信号的频谱周期信号的频谱132离散信号与系统由于其数值计算,用其来分析离散信号还是比较方便向量的表示完整表示一个序列除需要一个向量外,还应有一个表示采样点的向量例如:x(n)={2,1,-1,3,1,4,3,7}其表示形式: n=[-3,-2,-1,0,1,2,3,4] x=[2,1,-1,3,1,4,3,7,]2离散信号与系统由于其数值计算,用其来分析离散信号还是比较14单位脉冲序列单位脉冲序列15

单位阶跃信号复指数序列单位阶跃信号16信号处理中的两个重要函数类FFT计算数据的离散傅立叶变换(DFT)filter对离散数列进行数值滤波信号处理中的两个重要函数类FFT计算数据的离散傅立叶变换(17第5章Matlab在信号与系统中的应用课件18nb=0滤波器为无限长冲激响应滤波器(IIR)

na=0滤波器为有限长冲激响应滤波器(FIR)

na>0andnb>0滤波器为自回归,移动平均滤波器nb=0滤波器为无限长冲激响应滤波器(IIR)

na=019第5章Matlab在信号与系统中的应用课件20第5章Matlab在信号与系统中的应用课件21第5章Matlab在信号与系统中的应用课件22第5章Matlab在信号与系统中的应用课件23Matlab在信号与系统中的应用Matlab在信号与系统中的应用241.连续信号和系统连续信号和线性时不变(LTI)系统特点

连续信号,在计算机中不能用数值计算的方法来分析,应当采用符号推理的方法来分析. 实际应用将信号看成足够慢,采样很快的方式进行仿真.1.连续信号和系统连续信号和线性时不变(LTI)系统特点25基本信号的仿真单位冲激函数δ(t)看作宽度为Δ(dt),幅度为1/Δ的矩形脉冲.

基本信号的仿真单位冲激函数δ(t)26单位阶跃信号单位阶跃信号27复指数函数复指数函数28第5章Matlab在信号与系统中的应用课件29线性时不变系统的响应零输入响应已知y及其各阶导数的初始值y(0),y(1)(0),…,y(n)(0)线性时不变系统的响应零输入响应30当LTI系统的输入为0时,其输入响应为微分方程的奇次解.(右端为0),其形式为P1,P2,…,Pn为特征方程的根,有roots求得而系数则有y及各阶导数的初始值确定当LTI系统的输入为0时,其输入响应为微分方程的奇次解.(右31形成如下矩阵形式形成如下矩阵形式32第5章Matlab在信号与系统中的应用课件33冲激响应系统函数为:(n>=m)设冲激函数为1时(即U(s)=1),则系统的拉普拉斯变换为Y(s)=H(s)U(s)=H(s),求出此式的极点留数式冲激响应34傅立叶分析例:方波分解成多次正弦波之和傅立叶分析35周期信号的频谱周期信号的频谱362离散信号与系统由于其数值计算,用其来分析离散信号还是比较方便向量的表示完整表示一个序列除需要一个向量外,还应有一个表示采样点的向量例如:x(n)={2,1,-1,3,1,4,3,7}其表示形式: n=[-3,-2,-1,0,1,2,3,4] x=[2,1,-1,3,1,4,3,7,]2离散信号与系统由于其数值计算,用其来分析离散信号还是比较37单位脉冲序列单位脉冲序列38

单位阶跃信号复指数序列单位阶跃信号39信号处理中的两个重要函数类FFT计算数据的离散傅立叶变换(DFT)filter对离散数列进行数值滤波信号处理中的两个重要函数类FFT计算数据的离散傅立叶变换(40第5章Matlab在信号与系统中的应用课件41nb=0滤波器为无限长冲激响应滤波器(IIR)

na=0滤波器为有限长冲激响应滤波器(FIR)

na>0andnb>0滤波器为自回归,移动平均滤波器nb=0滤波