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系统函数:描述系统特性的重要桥梁

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:系统特性常用系统函数来描述,其中系统在时域中的特性用h来描述,在频域中的特性用H(jω)来描述,二者之间是一一对应的关系。h是指系统在输入为单位冲激函数δ时的输出(响应)。若系统的输入为x,系统的输出为y,则它们之间的关系为式表明,系统输出y等于输入信号x与系统冲激响应h的卷积。系统函数在系统分析中占有十分重要的地位,它不仅是连接输入和输出的纽带和桥梁,而且还可以用它来研究系统的稳定性。

系统函数:描述系统特性的重要桥梁

系统特性常用系统函数来描述,其中系统在时域中的特性用h(t)来描述,在频域中的特性用H(jω)来描述,二者之间是一一对应的关系。

h(t)(称为冲激响应脉冲响应)是指系统在输入为单位冲激函数δ(t)时的输出(响应)。若系统的输入为x(t),系统的输出为y(t),则它们之间的关系为

式(2-4-3)表明,系统输出y(t)等于输入信号x(t)与系统冲激响应h(t)的卷积

H(jω)(称为系统函数、传输函数或转移函数)是冲激响应h(t)的傅里叶变换,即

设信号x(t)和输出信号y(t)的频谱函数分别为X(jω)和Y(jω),根据傅里叶变换的卷积定理,LTI 系统的输入与输出之间的关系有时域和频域两种描述方式。

Y(jω)=F[y(t)]=F[h(t)*x(t)]=H(jω)⋅X(jω)

于是得到(www.xing528.com)

H(jω)和h(t)分别描述了系统的频域和时域特性,它们与输入和输出的关系如图 2-4-1所示。

图2-4-1 H(jω) 和h(t) 关系示意图

由于X(jω)和Y(jω)一般是复函数,因而H(jω)通常也是一个复函数,记为

式(2-4-6)中,img表示系统的幅频特性,φ(ω)表示系统的相频特性

系统函数在系统分析中占有十分重要的地位,它不仅是连接输入和输出的纽带和桥梁,而且还可以用它来研究系统的稳定性。

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