Bài giảng Tín hiệu và hệ thống - Bài 4 - Trần Quang Việt

404001 - Tín hiu và hthng  
Lecture-4  
ꢀꢁꢂꢃ ꢄꢅꢆꢁ ꢁꢇ ꢄꢁꢈꢃꢉ ꢊꢋꢌꢍꢎꢄꢏoꢃꢉ  
ꢐꢑꢒꢃ ꢄꢁꢓꢑ ꢉꢑaꢃ  
Gii thiu  
áp ng vi ngõ vào bng không  
áp ng xung ꢆơn vδ(t)  
áp ng vi ngõ vào bt kꢄ  
Tính n ꢆꢇnh ca hthng  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/09-10  
Gii thiu  
Tp trung kho sát hthng tuyn tính bt bin & liên tc (LTIC)  
Mô ttoán hc ca hthng LTIC: dng phương trình vi phân  
System  
ꢀꢁꢂꢃꢄ  
ꢅꢁꢂꢃꢄ  
dn y  
dtn  
dn1  
dtn1  
y
dy  
+...+ a1 + a0 y = bm  
dt  
dm f  
dtm  
dm1  
dtm1  
f
df  
dt  
+ an1  
+ bm1  
+...+ b  
+ b0 f  
1
{ai}, {bi} là các hng sꢁ  
Thc tmn tp trung kho sát trưꢆng hp này  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/09-10  
1
Gii thiu  
Ví d1: mch in RLC – hthng in  
d2v(t) 1 dv(t)  
1
1 di(t)  
+
+
v(t) =  
dt2  
RC dt  
LC  
C dt  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/09-10  
Gii thiu  
Ví d2: Gim sc – hthng cơ hc  
d2v(t) B dv(t)  
K
1 df (t)  
+
+
v(t) =  
dt2  
M
dt  
M
M
dt  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/09-10  
2
Gii thiu  
dn y  
dtn  
dn1  
dtn1  
y
dy  
+...+ a1 + a0 y = bm  
dm f  
dtm  
dm1  
dtm1  
f
df  
dt  
+ an1  
+bm1  
+...+ b  
+ b0 f  
1
dt  
Ký hiu D thay cho d/dt, ta có:  
(Dn + an1Dn1 +..+ a1D + a0 )y(t) = (bmDm +bm1  
ꢀꢑt Q(D), P(D) ln lưꢓt là a thc bên trái và bên phi, ta có:  
D
m1 +..+ b D +b0 ) f (t)  
1
(2.1)  
Q(D)y(t) = P(D) f (t)  
áp ng ca hthng: 2 nguyên nhân gây ra áp ng  
iu kin bên trong ca hthng (nng lưꢓng tích tr,….)  
Tác nhân bên ngoài ca hthng (f(t))  
áp ng tng cng: do hthng tuyn tính nên  
Total response = zero-input response + zero-state response  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/09-10  
áp ng vi ngõ vào bng không  
(Dn + an1Dn1 +..+ a1D + a0 )y(t) = (bmDm +bm1 m1 +..+ b D +b0 ) f (t)  
D
1
Phương trình đặc trưng của hệ thống LTIC  
ꢧꢨꢘ ꢅꢁꢂꢃꢄꢩꢊ ꢢꢪꢕ ꢫꢛꢇ ꢒꢤa ꢖꢥ ꢂꢖꢦꢛꢇ ꢉꢬꢘ ꢛꢇꢈ ꢉꢊo ꢭꢮꢛꢇ ꢌꢄꢁꢯꢝꢠoꢰꢘꢛꢕuꢂꢃ  
ꢆꢇꢈ ꢉꢊo ꢀꢁꢂꢃꢋꢌꢍꢄꢂꢎ ꢁꢏꢐꢑꢃꢄꢂa ꢒꢓꢔ  
Q(D)y0 (t) = 0  
λꢂ  
ꢁꢂꢃꢄꢕꢖꢗꢘ ꢒꢓ ꢙꢚꢛꢇ ꢜꢝ  
Dy0 (t) = Cλeλt, D2 y0 (t) = Cλ2eλt ,...,Dn y0 (t) = Cλneλt  
C(λn + an1λn1 +...+ a1λ + a0 )eλt = CQ(λ)eλt = 0  
ꢞꢖưꢟꢛꢇ ꢂꢠꢡꢛꢖ ꢢꢣꢒ ꢂꢠưꢛꢇ ꢒꢤa ꢖꢥ ꢂꢖꢦꢛꢇ  
Q(λ) = 0  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/09-10  
3
áp ng vi ngõ vào bng không  
Các kiểu đặc trưng của hệ thống:  
ꢆꢱu ꢲꢁλꢃꢋꢌꢄꢒꢓ ꢛꢄꢛꢇꢖꢘꢥꢳ ꢢꢟꢛꢔ  
y0 (t) = C1e +C2e +...+ Cn1e +Cneλ t  
λ1t  
λ2t  
λn1t  
n
ꢆꢱu ꢲꢁλꢃꢋꢌꢄꢒꢓ ꢛꢇꢖꢘꢥꢳ ꢭꢴꢘ ꢁꢇꢘꢗ ꢵꢶ λꢩꢊ ꢛꢇꢘꢥꢳ ꢭꢴꢘ ꢠꢃꢔ  
y0 (t) = (C1 +C2t +...+Crtr1)eλ1t +Cr+1eλ2t +...+Cneλnt  
ꢆꢱu ꢲꢁλꢃꢋꢌꢄꢒꢓ ꢛꢇꢖꢘꢥꢳ ꢕꢖꢫꢒꢔꢄꢇꢘꢗ ꢵꢶ ꢩꢊ α β  
y0 (t) = Ceαt cos(βt +θ) +C3eλ3t +...+ Cneλnt  
λit  
ꢜꢪꢒ ꢖꢊꢳ  
ꢢưꢸꢒ ꢇꢨꢘ ꢩꢊ ꢒꢪꢒ ꢹꢘꢺu ꢢꢣꢒ ꢂꢠưꢛꢇ ꢒꢤa ꢖꢥ ꢂꢖꢦꢛꢇ  
e
ꢻꢼ ꢹꢱꢂ ꢖꢸꢕ ꢒꢤa ꢒꢪꢒ ꢹꢘꢺu ꢢꢣꢒ ꢂꢠưꢛꢇ ꢠꢽꢂ ꢾuaꢛ ꢂꢠꢨꢛꢇ ꢂꢠoꢛꢇ ꢉꢘꢥꢒ ꢂꢖꢺ ꢖꢘꢥꢛ  
ꢖꢊꢛꢖ ꢉꢘꢄꢒꢤa ꢖꢥ ꢂꢖꢦꢛꢇꢍꢄꢒꢿꢛꢇ ꢾuaꢛ ꢂꢠꢨꢛꢇ ꢂꢠoꢛꢇ ꢉꢘꢥꢒ ꢂꢡꢳ ꢢꢪꢕ ꢫꢛꢇ ꣀuꢛꢇ  
ꢢꢟꢛ ꢉꣁ ꢒꢤa ꢖꢥ ꢂꢖꢦꢛꢇ ꣂꣃꢛꢖ ꢢꢪꢕ ꢫꢛꢇ ꢒꢤa ꢖꢥ ꢂꢖꢦꢛꢇ ꢉꢬꢘ ꢀꢁꢂꢃꢄꢂꢠoꢛꢇ ꢳꢘ꣄ꢛ ꢂ  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/09-10  
áp ng vi ngõ vào bng không  
Điều kiện đầu:  
ꣅꢘ꣄u ꢹꢘꢥꢛ ꢢ꣆u ꢩꢊ ꢒ꣆ꢛ ꢂꢖꢘꢱꢂ ꢂꢠoꢛꢇ ꢉꢘꢥꢒ ꢂꢡꢳ ꢢꢪꢕ ꢫꢛꢇ ꢒꢤa ꢖꢥ ꢂꢖꢦꢛꢇ  
ꢆꢱu ꣀ꣇ꢂ ꢳꢓꢒ ꢂꢖ꣈ꢘ ꢇꢘaꢛ ꢩꢊ ꢂꢋꢌꢄꢭꢘꢱꢂ ꢂꢠưꢬꢒ ꢇꢘꢪ ꢂꢠꣁ ꢂꢚꢘ ꢂꢋꢌꢰ  
ꢜ꣆ꢛ ꢂꢡꢳ ꢇꢘꢪ ꢂꢠꣁ ꢂꢚꢘ ꢂꢋꢌꢍꢄꢉꢡ ꢅꢁꢂꢃꢄꢢꢴꢒ ꢩ꣊ꢕ ꢉꢬꢘ ꢀꢁꢂꢃꢄꢛ꣋ꢛ ꢂꢚꢘ ꢂꢋꢌ꣉  
y(0) = y0 (0+ ); y, (0) = y0, (0+ ), y,, (0) = y0,, (0+ ),....  
꣌ưu ꣍ꢄꢳ꣎ ꢂꢗ ꢂꢠ꣋ꢛ ꢹꢖ꣎ꢛꢇ ꢢ꣏ꢛꢇ ꢒꢖo ꢂꢠư꣈ꢛꢇ ꢖꢸꢕ ꢢꢪꢕ ꢫꢛꢇ ꢂ꣐ꢛꢇ ꢒꢴꢛꢇ ꢅꢁꢂꢃꢄ  
ꢉꢡ ꢛꢓ ꢕꢖ꣑ ꢂꢖuꢴꢒ ꢉꢊo ꢛꢇꢈ ꢉꢊo ꢀꢁꢂꢃꢃ  
꣒ꣃ ꢙ꣑ꢔꢄꢀꢁꢂꢃꢋꢑꢌꢝꢰ꣓ꢂuꢁꢂꢃ꣔ꢄꢅꢁꢌꢃꢋꢌꢄꢁꢙ꣕ꢛꢇ ꢢꢘꢥꢛ ꢂꢠoꢛꢇ ꢳꢚꢒꢖꢃ꣔ꢄꢉꢁꢌꢃꢋ꣖  
y(0) = 0; y, (0) = −5  
y(0+ ) = 0; y, (0+ ) = 5  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/09-10  
4
áp ng vi ngõ vào bng không  
Ví dụ:  
ꣂꢡꢳ ꢅꢁꢂꢃꢔꢄꢁ꣗꣉꣓꣗꣉ꢏꢃꢅꢁꢂꢃꢋ꣗ꢀꢁꢂꢃ꣔ꢄꢅꢁꢌꢃꢋꢌ꣔ꢄꢅ꣘ꢁꢌꢃꢋꢰ꣖  
ꣅꢻꢔꢄꢁꢂꢃꢄꢋꢄꢰ꣖ꢝꢰꢂ꣉꣖ꢝꢰꢏꢂ  
ꣂꢡꢳ ꢅꢁꢂꢃꢔꢄꢁ꣗꣉꣙꣗꣉꣚ꢃꢅꢁꢂꢃꢋꢁ꣗꣉ꢏꢃꢀꢁꢂꢃ꣔ꢄꢅꢁꢌꢃꢋ꣓꣔ꢄꢅ꣘ꢁꢌꢃꢋꢰ꣛  
ꣅꢻꢔꢄꢁꢂꢃꢄꢋꢄ꣜ꢝꢰꢏꢂꢒoꢵꢁ꣙ꢂπ꣝꣓ꢃ  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/09-10  
áp ng xung ꢆơn vδ(t)  
꣞ꢖꢗo ꢵꢪꢂ ꢢꢪꢕ ꢫꢛꢇ ꢒꢤa ꢖꢥ ꢂꢖꢦꢛꢇ ꢉꢬꢘ ꣀuꢛꢇ δꢁꢂꢃꢄꢩꢊ ꢾuaꢛ ꢂꢠꢨꢛꢇ ꢂꢠoꢛꢇ ꢉꢘꢥꢒ  
ꣀꢪꢒ ꢢꣁꢛꢖ ꢢꢪꢕ ꢫꢛꢇ ꢒꢤa ꢖꢥ ꢂꢖꢦꢛꢇ ꢉꢬꢘ ꢂꣃꢛ ꢖꢘꢥu ꢉꢊo ꢭꢽꢂ ꢹ꣟ꢐ  
ꢞꢖưꢟꢛꢇ ꢂꢠꢡꢛꢖ ꢂoꢪꢛ ꢒꢤa ꢖꢥ ꢂꢖꢦꢛꢇꢔ ꢁꢒꢖ꣏ ꣍ꢄꢳꣂ꣠ꢄꢒꢖuꢛꢇꢔꢄꢳꢋꢛꢔ  
(Dn + an1Dn1 +..+ a1D + a0 )y(t) = (bnDn + bn1Dn1 +..+ b D + b0 ) f (t)  
1
꣡ꢗꢛ ꢒꢖꢽꢂ ꢒꢤa ꢢꢪꢕ ꢫꢛꢇ ꢉꢬꢘ ꢹꣃꢒꢖ ꢂꢖꣃꢒꢖ δꢁꢂꢃꢔ  
ꢜꢪꢒ ꢢꢘ꣄u ꢹꢘꢥꢛ ꢢ꣆u ꢂꢚꢘ ꢂꢋꢌꢢ꣄u ꢭꢮꢛꢇ ꢌ  
꣢uꢽꢂ ꢖꢘꢥꢛ ꢹꣃꢒꢖ ꢂꢖꣃꢒꢖ ꢂꢚꢘ ꢂꢋꢌꢍꢄꢵau ꢢꢓ ꢹꢱꢂ ꢂꢖ꣏ꢒꢍꢄꣀꢝꢳ ꢛꢖư ꢹꢖ꣣ꢘ ꢂꢚo  
ꢢꢘ꣄u ꢹꢘꢥꢛ ꢢ꣆u ꢂꢫꢒ ꢂꢖ꣈ꢘ ꢂꢚꢘ ꢂꢋꢌꢐ  
꣞ꢖ꣎ꢛꢇ ꢒꢓ ꢹꣃꢒꢖ ꢂꢖꣃꢒꢖ ꢒꢤa ꢛꢇꢈ ꢉꢊo ꢹꢖꢘ ꢂꣅꢪꢕ ꢫꢛꢇꢔꢄzero-input  
꣒꣊ꢅ ꢛꢱu ꢇꢨꢘ ꢖꢁꢂꢃꢄꢩꢊ ꢢꢪꢕ ꢫꢛꢇ ꢉꢬꢘ δꢁꢂꢃꢄꢂꢖꢡ ꢛꢓ ꢵ꣤ ꢒꢓ ꢙꢚꢛꢇꢔ  
h(t)=kết hợp của các kiểu đặc trưng ; t0+  
ꢞꢖưꢟꢛꢇ ꢂꢠꢡꢛꢖ ꢂꢠ꣋ꢛ ꢒꢖ꣥ ꢢ꣏ꢛꢇ ꢹꢖꢘ ꢂ꣦ꢌꢍꢄꢂꢋꢌꢄꢒꢓ ꢹꣃꢒꢖ ꢂꢖꣃꢒꢖ δꢁꢂꢃꢄꣅꢘ꣄u ꢒꢖ꣥ꢛꢖ  
ꢩꢚꢘ ꢛꢖư ꢵauꢔꢄ  
h(t)=A0δ(t)+kết hợp của các kiểu đặc trưng; t0  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/09-10  
5
áp ng xung ꢆơn vδ(t)  
ꢆꢇư꣈ꢘ ꢂa ꣀꢪꢒ ꢢꣁꢛꢖ ꢢưꢸꢒ ꢖꢁꢂꢃꢄꢛꢖư ꢵauꢔ  
h(t)=bnδ(t)+[P(D)yn(t)]u(t)  
ꢁꢂꢃꢄꢩꢊ ꢢꢪꢕ ꢫꢛꢇ ꣧ꢝꢠoꢰꢘꢛꢕuꢂꢄꢒꢤa ꢖꢥ ꢂꢖꢦꢛꢇ ꢉꢬꢘ ꢢꢘ꣄u ꢹꢘꢥꢛ ꢢ꣆u ꢛꢖư ꢵauꢔ  
ynn1(0) =1; ynn2 (0) = ynn3 (0) = ... = y1n (0) = yn (0) = 0  
Đáp ứng với δ(t-T) h(t-T) - bất biến  
꣒ꣃ ꢙ꣑ꢔ  
(D2 + 3D + 2)y(t) = Df (t)  
ꣂꢡꢳ ꢖꢁꢂꢃꢄꢒꢤa ꢖꢥ ꢂꢖꢦꢛꢇꢔ  
ꢄꣅꢻꢔ h(t) = (et + 2e2t )u(t)  
ꣂꢡꢳ ꢖꢁꢂꢃꢄꢒꢤa ꢖꢥ ꢂꢖꢦꢛꢇꢔ  
(D + 2)y(t) = (3D + 5) f (t)  
h(t) = 3δ (t) e2tu(t)  
ꢄꣅꢻꢔ  
Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/09-10  
6
pdf 6 trang Thùy Anh 29/04/2022 5740
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Tín hiệu và hệ thống - Bài 4 - Trần Quang Việt", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_tin_hieu_va_he_thong_bai_4_tran_quang_viet.pdf