求得系统对任意信号的零状态响应。以方便地求得系统对任意信号的零状态响应。
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f《信号分析与处理》教案信号分析与处理》
第二章:第二章:单输入单输出系统的时域分析
一、信号的时域分解与卷积积分1、信号的时域分解
问f1t?Pt由此可见,这样的矩形脉冲信号,由此可见,对于类似于f1t这样的矩形脉冲信号,只要它的宽度与
Pt信号的宽度相同,那么总有:f1tAPt信号的宽度相同,那么总有:
的极限情况下,在→0的极限情况下,
变为τ,变为dτ,而Pt
就变成
δt
δtτ,原式也变为积分式:原式也变为积分式
limftftlim
→0
∫
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→0
∞∞
∑f
δt
∞
∞
fτδtτdτ
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第二章:第二章:单输入单输出系统的时域分析
上式表明,上式表明,时域里任一函数ft可以近似地分解为一系列矩形窄脉冲之和,并且当上述矩形窄脉冲的脉宽趋于无限小时,之和,并且当上述矩形窄脉冲的脉宽趋于无限小时,ft实质上已经可认为是分解为一系列冲激函数之和,以积分形式进行描述表明,时域里任一为是分解为一系列冲激函数之和,以积分形式进行描述表明,就等于该函数与单位冲激函数的卷积该函数与单位冲激函数的卷积。函数ft就等于该函数与单位冲激函数的卷积。
2、任意信号作用下的零状态响应
3、卷积积分的定义
上式表明:对于一给定线性时不变连续时间系统给定线性时不变连续时间系统,上式表明:对于一给定线性时不变连续时间系统,它的零状态响应
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第二章:第二章:单输入单输出系统的时域分析
yft,的卷积运算求得。可以通过该系统的冲激响应ht与激励信号ft的卷积运算求得。
例已知一线性时不变系统的冲击响应hteαtεt,系统的激励为单位
阶跃信号ftεt,试求该系统的零状态响应yft。
激励ft
hte
解:yftftht
∞
αt
εt
响应yft
ετeαtτεtτdτ,注意积分变量为τ。∫∞
因为,因此积分限应为:因为,τ0时,ετ0;而τt时,εtτ0,因此积分限应为:
r