(1) 微分方程求解
已知 LTI 系统输入输出之间的微分方程如下:
输入信号为:
系统的起始状态为:
分别求出:
(1) 系统的完全响应;
(2) 指出响应中的自由响应、强迫响应、瞬态响应、稳态响应、零输入响应、零状态响应各个分量;
(3) 求解该系统的单位冲激响应,单位阶跃响应。
提示: (1)根据奇异函数匹配 方法求出系统 时刻的处处条件求解完全响应中待定系数; (2)自行验证第三小题中单位冲击相应与单位阶跃响应之间的微分关系;
(2) 差分方程求解
已知离散时间系统对应的二阶后向差分方程如下:
初始条件为:
分别求出:
(1) 该系统的完全响应;
(2) 分别指出系统的自由响应、强迫响应、瞬态相应、稳态响应;
(3) 求出系统的零输入响应、零状态响应。
(3)求解微分方程
已知描述某二阶连续系统的微分方程为:
输入信号为
初始状态为
求 。
注: 这个题目已经给定了初始条件,所以无需分析 之间的状态变化。
(1)求解系统的单位冲激响应
已知 LTI系统对应的微分方程(也就是前面必做题的第一小题)为:
求解该系统的单位冲激响应。
(2) 求系统的单位冲激响应
已知 LTI 系统的输入输出之间对应的微分方程为:
其中:
求该系统的单位冲激响应: 。
提示: 上面方程右边包括有系统的输入信号 与 的卷积以及 部分。根据单位冲激响应的定义,把 代入方程右边之后便可以得到关于输出信号的微分方程,求解之后便可以得到系统的单位冲激响应。
(1)电路系统
(1) 带有互感的电路
▲ 图1.1.2 带有互感的电路
(2)双音频电路差分方程
在电话拨号中,使用了双音频信号对按键进行编码。比如下面序列对应着两个频率信号叠加后采样后的序列, 。采用频率为 ,对应采样间隔为 。
在设计一个双音频信号芯片中,希望通过迭代方式产生下面双音频序列。请写出下面双音频序列对应的差分方程,以及对应的起始条件。 。
▲ 图1.1.3 双音频信号序列
如果已知系统的输入输出关系可以使用二阶常系数差分方程来描述。在输入信号为:
时对应的系统响应为:
(1) 如果系统起始为静止的,也就是零状态(满足松弛条件),试确定该系统的二阶差分方程;
(2) 如果激励为:
求系统的响应: 。有一系统在激励信号为 时完全响应为:
当激励变为: 时完全响应为:
(1) 求该系统的零输入响应的: ;
(2) 系统的起始状态不变,求其对激励为 时的完全响应
根据卷积(卷积和)数学定义,求解下面两组信号 或者 的卷积结果。
□ 本题都是必做题
(1)
(2)
(3)
(4)
★ 注:实验作业是选做的内容
已知下图所示的电路,它的微分方程可以表示为:
其中, ,在下面的仿真中,设 ,抽样频率 样值/s。利用计算机仿真绘制下列激励信号及其响应在 0 ~ 0.05s之内的波形。
(1)(2)
仿真步骤:(1)将微分方程转换成差分方程(后向差分方程)。(2)将差分方程修改成迭代计算公式,逐步根据输入信号计算出方程的数值解。
讨论一下,抽样频率对于仿真结果的影响。
对于下面二阶RLC电路,对应的微分方程可以表示为:
设 , 。通过计算机仿真,观察电阻 取如下数值时,系统的冲激响应在 内的波形。
仿真方法: 可以利用 MATLAB,或者 Python 库中的 impulse 函数,来计算系统的冲激响应。
信号与系统2024(春季)作业要求以及参考答案汇总: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/136798840
[2]信号与系统 2023年春季作业要求与参考答案汇总: https://blog.csdn.net/zhuoqingjoking97298/article/details/130018064?csdn_share_tail=%7B%22type%22%3A%22blog%22%2C%22rType%22%3A%22article%22%2C%22rId%22%3A%22130018064%22%2C%22source%22%3A%22zhuoqingjoking97298%22%7D
[3]信号与系统 2023年春季学期期末考试命题: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/131068697
[4]信号与系统期末2024年春季学期期末考试命题-模拟考试: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/139587106
[5]信号与系统期末2024年春季学期期末考试命题-正式考试试题: https://blog.csdn.net/zhuoqingjoking97298/article/details/139640739?csdn_share_tail=%7B%22type%22%3A%22blog%22%2C%22rType%22%3A%22article%22%2C%22rId%22%3A%22139640739%22%2C%22source%22%3A%22zhuoqingjoking97298%22%7D
[6]信号与系统2025(春季)作业要求及参考答案汇总: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/145879368
[7]连续时间系统数值仿真: https://blog.csdn.net/zhuoqingjoking97298/article/details/146080730?sharetype=blogdetail&sharerId=146080730&sharerefer=PC&sharesource=zhuoqingjoking97298&spm=1011.2480.3001.8118