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MATLAB仿真在信号处理中的应用+GUI界面设计 第4页

更新时间:2011-12-9:  来源:毕业论文
信号的卷积运算在系统分析中主要用于求解系统的零状态相应。一般情况,卷积积分的运算比较困难,但在MATLAB中则变得十分简单,MATLAB中是利用conv函数来实现卷积的。Conv函数的功能是实现两个函数 和 的卷积,其格式是 ,说明为 ,  表示二个函数,  表示两个函数的卷积结果。
在MATLAB中连续时间信号可用向量或符号运算功能来表示。其表示方法有两种:向量表示法和符号运算表示法。
1) 向量表示法
对于连续时间信号 ,可以用两个行向量 和 来表示,其中向量 是用形如 的命令定义的时间范围向量,其中, 为信号起始时间, 为终止时间, 为时间间隔。向量 为连续信号 在向量 所定义的时间点上的样值。
2) 符号运算表示法
如果一个信号或函数可以用符号表达式来表示,那么我们就可以用前面介绍的符号函数专用绘图命令ezplot( )等函数来绘出信号的波形。
2.2.2 LTI系统的描述论文网http://www.751com.cn/
系统运算关系 既满足线性又满足时不变性的是线性时不变系统,简写为LTI系统。 是将输入信号转变为输出信号的运算关系,可表示为 ,如下图所示未系统框图:
因此描述LTI系统模型的方法有两类,一是输入输出描述法,二是状态变量描述法。本论文只针对输入输出描述法进行功能的设计,用这种描述方法,连续时间LTI系统的数学模型是常系数线性微分方程;离散时间LTI系统的数学模型是常系数线性差分方程。
一般有 个独立动态元件组成的系统是 阶系统,可以由 阶微分方程描述(或 个一阶微分方程组描述)。其 阶LTI系统的数学模型是 阶线性常系数微分方程,一般表示为:
    而 阶线性微分方程可以用算子表示为:
 若令 ,
则 ,即
其传输算子 为
系统的输出可以表示为
2.2.3 响应的求解
LTI因果系统时域分析的重要任务之一是求解LTI系统的响应。LTI系统的响应可以分解为零输入响应和零状态响应。
1) 零输入响应原文请加辣"文.论,文'网QQ32,49114
零输入响应与激励无关,其数学模型是齐次微分方程。因为 ,所以 ,其中 是特征方程。对于二阶齐次微分方程的求解方法,如下:
首先,列出方程 ,
其特征方程为
然后求出特征根 、 ,其中 ,并写出初始条件
最后,写出零输入响应的一般形式
2) 零状态响应
当输入为单位冲激信号 时,系统的零状态响应定义为单位冲激响应,简称冲激响应,记为 ,如下图所示:
当系统的初始状态(储能)为零时,仅由激励 引起的。响应是零状态响应 。
利用系统的单位冲激响应以及LTI系统的时不变性、比例性以及积分特性,我们可以得到因果系统的零状态相应 。

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