第三章离散系统时域分析 引宣 3.1离散时间信号 83.2LT离散系统的响应 33单位序列和单位序列响应 34卷积和 3.5解卷积
第三章 离散系统时域分析 3 .1离散时间信号 引言 3.2 LTI 离散系统的响应 3.3 单位序列和单位序列响应 3.5 解卷积 3.4 卷积和
图 引言 T
引言
连续时间信号、连续时间系统 连续时间信号: 0是连续变化的的函数除若干不连续点之外对 子任意时间值都可以给出确定的函数值。函数的波形都 是貝有平滑曲线的形状,一般也称模拟信号。 模拟信号 八抽样信号 8量化信号 连续时间系统 系统的输入、输出都是连续的时间信号
连续时间信号、连续时间系统 连续时间信号： f(t)是连续变化的t的函数，除若干不连续点之外对 于任意时间值都可以给出确定的函数值。函数的波形都 是具有平滑曲线的形状，一般也称模拟信号。 连续时间系统： 系统的输入、输出都是连续的时间信号。 模拟信号 抽样信号 量化信号
离散时间信号: 时间变量是离散的,函 数只在某些规定的时刻有 确定的值,在其他时间没 有定义 离散信号可以由模拟信号抽样而得,也可以由 人实际系统生成 离散时间系统 系统的输入、输出都是离散的时间信号。 如数字计算机
离散时间信号： 时间变量是离散的，函 数只在某些规定的时刻有 确定的值，在其他时间没 有定义。 离散时间系统： 系统的输入、输出都是离散的时间信号。 如数字计算机。 o k t ( ) k f t 2 t −1 t 1 t 3 t −2 t 离散信号可以由模拟信号抽样而得，也可以由 实际系统生成
采样过程就是对模拟信号的时间取离 f( 散的量化值过程得到离散信号。 31 1.5 0.9° T 2T 3T t y() 幅值量化幅值只能分级变化。 T 2T 3T t 数字信号: 离散信号在各离散点的幅值被量化的信号
量化 幅值量化——幅值只能分级变化。 采样过程就是对模拟信号的时间取离 散的量化值过程——得到离散信号。 数字信号： 离散信号在各离散点的幅值被量化的信号。 o t f (t) T 2T 3T 3.1 4.2 1.5 0.9 o T 2T 3T f (t) q t 3 4 2 1
离散时间系统的优点 于实现大规模集成,从而在重量和体积方面显示其 性 易作到精度高,模拟元件精度低,而数字系统的精 度取决于位数; 冷Y靠性好; 行储器的合理运用使系统具有灵活的功能 妟消除噪声干扰; 数字系统容易利用可编程技术,借助于软件控制,大 大改善了系统的灵活性和通用性; 易处理速率很低的信号
离散时间系统的优点 •便于实现大规模集成，从而在重量和体积方面显示其优 越性； •容易作到精度高，模拟元件精度低，而数字系统的精 度取决于位数； •可靠性好； •存储器的合理运用使系统具有灵活的功能； •易消除噪声干扰； •数字系统容易利用可编程技术，借助于软件控制，大 大改善了系统的灵活性和通用性； •易处理速率很低的信号
离散时间系统的困难和缺点 高速时实现困难,设备复杂,成本高,通信系统由 模找转化为数字要牺牲带宽。 应前景 于数字系统的优点,使许多模拟系统逐步被淘汰 数(更多是模/数混合)系统所代替; 忽们提出了数字地球 数字化世界”、“数 学化生存”等概念,数字化技术逐步渗透到人类工作与 生活的每个角落。数字信号处理技术正在使人类生产和 生活质量提高到前所未有的新境界
离散时间系统的困难和缺点 高速时实现困难，设备复杂，成本高，通信系统由 模拟转化为数字要牺牲带宽。 应用前景 由于数字系统的优点，使许多模拟系统逐步被淘汰， 被数字（更多是模／数混合）系统所代替； 人们提出了“数字地球”、“数字化世界”、“数 字化生存”等概念，数字化技术逐步渗透到人类工作与 生活的每个角落。数字信号处理技术正在使人类生产和 生活质量提高到前所未有的新境界
混命系统 昆合系统 连续时间系统与离散时间系统联合应用。如自控 系统数字通信系统。需要AD、DA转换。 为数字技术将取代一切连续时间系统的应用 人类在自然界中遇到的待处理信号相当多的是连 间信号,需经AD、D/A转换。 八等频率较高时,直接采用数字集成器件尚有一些 困,有时,用连续时间系统处理或许比较简便 最佳地协调模拟与数字部件已成为系统设计师的 首要职责
混合系统： 连续时间系统与离散时间系统联合应用。如自控 系统、数字通信系统。 需要A/D、D/A转换。 不能认为数字技术将取代一切连续时间系统的应用 •人类在自然界中遇到的待处理信号相当多的是连 续时间信号，需经A/D、D/A转换。 •当频率较高时，直接采用数字集成器件尚有一些 困难，有时，用连续时间系统处理或许比较简便。 •最佳地协调模拟与数字部件已成为系统设计师的 首要职责。 混合系统
系统分析 连续时间系统微分方程描述 时域分相经典法:齐次解+特解 零输入响应+零状态响应 变换域分析:拉氏变换法 的时间系统差分方程描述 差分方程的解法与微分方程类似 时域分经典法:齐次解+特解 零输入响应+零状态响应 变换域分析:z变换法
系统分析 + + 变换域分析 拉氏变换法 零输入响应 零状态响应 经典法：齐次解 特 解 时域分析 : 连续时间系统——微分方程描述 + + 变换域分析 变换法 零输入响应 零状态响应 经典法：齐次解 特 解 时域分析 : z 离散时间系统——差分方程描述 差分方程的解法与微分方程类似
本章内容 撒时间信号及其描述、运算 散时间系统的数学模型差分方程; °线性差分方程的时域解法 篇散时间系统的单位样值响应; 要散卷积。 方法 注意离散系统与连续系统分析方法上的联系、 区别、对比,与连续系统有并行的相似性。和前几 章对照,温故而知新
本章内容 •离散时间信号及其描述、运算； •离散时间系统的数学模型——差分方程； •线性差分方程的时域解法； •离散时间系统的单位样值响应； •离散卷积。 注意离散系统与连续系统分析方法上的联系、 区别、对比，与连续系统有并行的相似性。和前几 章对照，温故而知新。 学习方法