信号与系统分析《信号与系统分析》吴京,国防科技大学出版社 第八章-2.2.ppt

《信号与系统分析《信号与系统分析》吴京,国防科技大学出版社 第八章-2.2.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《信号与系统分析《信号与系统分析》吴京,国防科技大学出版社 第八章-2.2.ppt（17页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、信号流图信号流图是描述系统的图解方法。是描述系统的图解方法。特点：特点：体现系统内部信号的传递关系；把系统分解，有利于系统的设体现系统内部信号的传递关系；把系统分解，有利于系统的设计与实现。计与实现。一一 信号流图信号流图1.1.基本运算单元的流图表示基本运算单元的流图表示基本运算单元：基本运算单元：（1 1）连续连续时间系统：加法器、标量乘法器和积分器时间系统：加法器、标量乘法器和积分器（2 2）离散离散时间系统：加法器、标量乘法器和单位延迟器时间系统：加法器、标量乘法器和单位延迟器8.38.38.38.3信号流图与信号流图与信号流图与信号流图与MasonMasonMasonMason公式公

2、式公式公式方框图表示方框图表示信号流图信号流图微分微分/差分方程表示差分方程表示系统函数系统函数(1)(1)连续时间系统连续时间系统(2)(2)离散时间系统离散时间系统加法器加法器标量乘法器标量乘法器积分器积分器时域时域复频域复频域流图流图加法器加法器标量乘法器标量乘法器单位延时器单位延时器时域时域复频域复频域流图流图+f(t)+y(t)RCi(t)设初始状态为设初始状态为0+F(s)+Y(s)RI(s)(1)(1)节点节点2.2.几个基本术语几个基本术语源节点源节点阱节点阱节点混合节点混合节点(2)(2)支路、支路增益支路、支路增益(3)通路、简单通路、前向通路、通路增益通路、简单通路、前向

3、通路、通路增益(4)回路、回路增益、不接触回路回路、回路增益、不接触回路前向通路：从源节点到阱节点的简单通路。前向通路：从源节点到阱节点的简单通路。简单通路：沿途各节点和支路只经过一次的通路。简单通路：沿途各节点和支路只经过一次的通路。回路：起点即是终点的简单通路。回路：起点即是终点的简单通路。（5）自环（自回路）自环（自回路）1 1）支路表示信号的函数关系，而且信号只能沿箭头指向传播）支路表示信号的函数关系，而且信号只能沿箭头指向传播,支路输出支路输出值是输入节点变量乘以支路增益。值是输入节点变量乘以支路增益。2 2）当节点有多个输入时，节点把所有入支路信号相加，传送到出支）当节点有多个输入

4、时，节点把所有入支路信号相加，传送到出支路。路。3.3.信号流图性质信号流图性质二二 流图代数流图代数A 支路串联支路串联B 支路并联支路并联C 节点移动节点移动D D 支路反馈支路反馈A A 支路串联支路串联二二 流图代数流图代数B B 支路并联支路并联C C 节点移动节点移动FH1H2YF1H1H3YF2H2F1H1 H3YF2H2 H3D D 支路反馈支路反馈FH1H2YFYFH1H2YFH1H2YFH1H2Y信号流图信号流图是描述系统的图解方法。是描述系统的图解方法。特点：特点：体现系统内部信号的传递关系；把系统分解，有利于系统的设体现系统内部信号的传递关系；把系统分解，有利于系统的设

5、计与实现。计与实现。一一 信号流图信号流图8.38.38.38.3信号流图与信号流图与信号流图与信号流图与MasonMasonMasonMason公式公式公式公式方框图表示方框图表示信号流图信号流图微分微分/差分方程表示差分方程表示系统函数系统函数二二 流图代数流图代数三三 MasonMason公式公式三三 Mason Mason 公式公式例例2 2：例例4 4：例例3 3：8.4 8.4 系统模拟系统模拟一一 连续系统的模拟连续系统的模拟基本运算单元：基本运算单元：（1 1）连续时间系统：加法器、标量乘法器和积分器）连续时间系统：加法器、标量乘法器和积分器（2 2）离散时间系统：加法器、标量

6、乘法器和单位延迟器）离散时间系统：加法器、标量乘法器和单位延迟器本节目的：由系统函数本节目的：由系统函数H(s)、H(z)由基本运算单元构成的网络由基本运算单元构成的网络(流图或方框图流图或方框图)二二 离散系统的模拟离散系统的模拟三种实现方式：三种实现方式：直接实现；直接实现；串联实现；串联实现；并联实现。并联实现。方法一：直接实现方法一：直接实现方法：先画前向通路，再画回路；方法：先画前向通路，再画回路；前向通路画在上方，回路画在下方；前向通路画在上方，回路画在下方；画前向通路时，先画积分器画前向通路时，先画积分器(s(s-1-1),),最后画标量乘法。最后画标量乘法。一一 连续系统的模拟

7、连续系统的模拟方法一：方法一：方法二：方法二：方法二：串联实现方法二：串联实现方法三：方法三：并联实现并联实现二二 离散系统的模拟离散系统的模拟本章要求：本章要求：1.系统极点、收敛域与稳定性、因果性的关系；系统极点、收敛域与稳定性、因果性的关系；2.劳斯霍尔维茨稳定性判据；劳斯霍尔维茨稳定性判据；3.看懂信号流图；看懂信号流图；4.会利用会利用Mason公式，由信号流图求出系统函数；公式，由信号流图求出系统函数；5.会由系统函数画出信号流图和框图。会由系统函数画出信号流图和框图。时域时域分析方法分析方法 变换域变换域分析方法分析方法 频域频域分析方法（傅里叶变换）分析方法（傅里叶变换）复频域

8、复频域分析方法（拉氏变换和分析方法（拉氏变换和z变换）变换）1.频域和复频域分析方法本质上是一致的。频域和复频域分析方法本质上是一致的。2.频域分析方法（傅里叶变换），可以反映输入信号通过频域分析方法（傅里叶变换），可以反映输入信号通过LTI系统系统 后，每个频率分量各自幅度和相位的变化，物理意义清晰。后，每个频率分量各自幅度和相位的变化，物理意义清晰。3.不稳定系统和指数增长输入的情况下，只能用复频域分析方法不稳定系统和指数增长输入的情况下，只能用复频域分析方法。4.时域中的卷积关系时域中的卷积关系 变换域中相乘关系变换域中相乘关系5.频域分析方法只能求零状态响应，复频域分析可以代入系统初频域分析方法只能求零状态响应，复频域分析可以代入系统初始状态，一次求解全响应。始状态，一次求解全响应。