信号与线性系统翻转课堂笔记16——离散LTI系统的各类响应

信号与线性系统翻转课堂笔记16——离散LTI系统的各类响应

The Flipped Classroom16 of Signals and Linear Systems

对应教材:《信号与线性系统分析(第五版)》高等教育出版社,吴大正著

一、要点

(1,重点)离散LTI系统的单位序列响应(单位响应)的概念,掌握利用时域方法求单位序列响应;
(2)了解阶跃响应及其与单位序列响应的关系;
(3,重点)离散LTI系统的零状态响应与单位序列响应、系统激励之间的关系(卷积和);
(4,重点)卷积和的计算;
(5)卷积和的性质;
(6)利用卷积和求系统的零状态响应。

二、问题与解答

(*1)什么是离散LTI系统的单位序列响应h(k)?离散系统激励、单位序列响应和零状态响应之间是什么关系?简述教材中对此关系的推导思路(教材式3.3-1、3.3-2、3.3-3),并说明推导中用到了系统的那些性质。
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(2)求解习题3.10 (a)。
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(*3)求解习题3.11 (1),(2),(3),总结求两个有限长序列卷积和,卷积和的非零区间如何确定。
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(4)已知某信号f(k)=(1-0.5^(k-1))ε(k-1),如何将其表示为(…)ε(k)的形式?(提示:ε(k-1)=ε(k)-δ(k))
(*5)离散LTI系统的阶跃响应g(k)如何定义?离散系统的阶跃响应和单位序列响应之间是何种关系(提示:δ(k)=ε(k)-ε(k-1))?基于这种关系,求解习题3.15。
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(*6)求解习题3.22,总结:由多个子系统构成的复合离散LTI系统,复合系统的单位序列响应与各子系统单位序列响应的关系。
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1、离散LTI系统的激励、单位响应和零状态响应

什么是离散LTI系统的单位序列响应h(k)?离散系统激励、单位序列响应和零状态响应之间是什么关系?简述教材中对此关系的推导思路(教材式3.3-1、3.3-2、3.3-3),并说明推导中用到了系统的那些性质。
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①单位序列响应是指当LTI系统的激励为单位序列△(k)时,系统的零状态响应。
②零状态响应=激励*系统单位序列响应

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性质:线性系统的齐次性、时不变系统的移位不变性、系统的零状态线性性质。

2、由系统框图求系统单位响应

求解习题3.10 (a)。
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3、有限长序列卷积和

求解习题3.11 (1),(2),(3),总结求两个有限长序列卷积和,卷积和的非零区间如何确定。
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总结:若f_1 (k),f_2 (k)非零区间分别为[a,b],[c,d],则f_1 (k)*f_2 (k)非零区间为[a+c,b+d]

4、涉及ε(k-1)的计算

已知某信号f(k)=(1-0.5^(k-1))ε(k-1),如何将其表示为(…)ε(k)的形式?(提示:ε(k-1)=ε(k)-δ(k))


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5、离散LTI系统的阶跃响应

离散LTI系统的阶跃响应g(k)如何定义?离散系统的阶跃响应和单位序列响应之间是何种关系(提示:δ(k)=ε(k)-ε(k-1))?基于这种关系,求解习题3.15。
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6、复合系统的单位序列响应

求解习题3.22,总结:由多个子系统构成的复合离散LTI系统,复合系统的单位序列响应与各子系统单位序列响应的关系。
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三、反思总结

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