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冲激响应定义与求解

首先,先从冲激响应的概念上进行理解,以下是信号与系统分析书上的定义。

对于一个LTI系统,当其初始状态为零时,输入为单位冲激函数δ(t),所引起的响应称为单位冲激响应,简称冲激响应。

由冲激响应的定义结合LTI连续系统的响应定义。我们可以理解为,冲激响应是指激励为单位冲激函数δ(t)时,系统的零状态响应。即:

h(t)=T[{0},δ(t)

图1 冲激响应示意图

其次,就是冲激函数本身的性质决定了系统,即冲激函数只在t=0时作用,在t>0时,δ(t) 不再作用。也就是说在t>0时,该系统的冲激响应与该系统的零输入响应具有相同的齐次解。

对于冲击响应的求解方法:

直接利用零状态响应的求解方法。

初始条件:

h(j)(0-)=0

利用LTI系统零状态响应的线性性质和微分特性。

LTI系统的微分方程

y(n)(t) + an-1y(n-1) (t) + …+ a1y(1)(t) + a0y (t)= bmf(m)(t) + bm-1f (m-1)(t) + …+ b1f(1)(t) + b0f (t)

(式子1)

首先选取新变量y1,使它满足问分方程左端与式子1相同右端只含有f(t),即y1(t)满足方程

y1(n)(t) +an-1y 1(n-1)(t) + …+ a1y1(1)(t) + a0y1 (t) =f(t)

(式子2)

然后令式子2的冲激响应为h1(t),再利用LTI系统的线性性质和微分特性可以求得

h(t) = bmh1(m)(t)+bm-1h1(m-1)(t)+ …+b0h1(t)

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