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离散时间系统的响应求解与系统稳定性分析

离散时间系统的响应求解与系统稳定性分析

余秀玲

摘 要:响应求解是“信号与线性系统”课程的核心知识,据此,描述了离散时间系统的定义,对离散时间系统的响应求解提出了两种分析方法,即时域法和变换域法,对两种方法的具体求解响应过程做出了详细的说明,并给出例题分析。最后,总结了系统的稳定性的判定方法,针对离散系统和连续系统都给出了几种分析方法。

关键词:离散;系统响应;时域法;变换域法;稳定性分析

中图分类号:TB 文献标识码:Adoi:10.19311/j.cnki.1672-3198.2018.18.085

1 离散时间系统

当系统的各个物理量随时间变化的规律不能用连续函数表示,而只是在离散的瞬间给出瞬时值,这种系统称为离散时间系统。离散时间系统不同于连续时间系统,连续时间系统通常用微分方程描述,而离散时间系统用差分方程:

2 离散时间系统的响应求解

2.1 时域法分析

3 穩定性分析

如果系统在有限的激励下有有限的响应,则该系统为稳定性系统。对于连续时间系统和离散时间系统,判定其是否是稳定系统有着不同的方法。

3.1 离散时间系统稳定性分析

对于离散时间系统,其稳定性判定比较简单,一般有两个方法,一是看其单位函数响应H(k)是否满足绝对可和,若是,则系统稳定;第二个方法比较常用,令D(s)=0求其特征根,若特征根的绝对值都小于1,则系统稳定。

3.2 连续时间系统稳定性分析

通过这些表达式,可以计算出所有的An,从而判断系统的稳定。

4 结论

经过上述分析与总结,对于离散时间系统的定义和响应求解都有了清晰的思路,求解响应的时域法和变换域法都比较简单,两者的适用情景没有明确的区别,一般两种方法都适用,无非是哪种方法更加简单而已。如果只是单单求解零状态响应或零输入响应时,使用时域法会更加简便。如果要求解全响应,则使用变换域分析更简单。另外,系统的稳定性分析,离散系统和连续系统有着不同的分析方法,对应的方法也都有两三种。

参考文献

[1]张永瑞.信号与系统(精编版)[M].西安:西安电子科技大学出版社,2014.

[2]徐亚宁,苏启常.信号与系统(第三版)[M].北京:电子工业出版社,2011.

[3]张晔.信号与系统[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2010.

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