第四章连续时间系统的频域分析ppt 39p.pptVIP

第四章第1讲 第四章 连续系统的频域分析 周期信号激励下的稳态响应 非周期信号激励下的零状态响应 理想低通滤波器的冲激响应与阶跃响应 信号的调制与解调 频分复用和时分复用 信号无失真传输的条件 §1 周期信号激励下的稳态响应 求解方法一： 求激励信号f (t)中第 n 次谐波(?=n?)的复数振幅 或 求解方法一 求解方法二 按电路分析中的方法：应用叠加定理 将激励信号按傅里叶级数展开， 举 例 用方法一求解 举 例 用方法二求解 §2 非周期信号激励下的零状态响应 基本思想 全响应＝零输入响应＋零状态响应 频域系统函数 定义 设系统激励e(t)的傅里叶变换为E(j?)，系统零状态响应rzs(t) 的傅里叶变换为Rzs(j?), 则定义频域系统函数为： 频域系统函数 求法： 从系统的传输算子H(p)求，即H(j?)＝H(p) | p=j?； 从系统的单位冲激响应h(t)求，即H(j?)＝F [h(t)] ； 根据正弦稳态分析方法从频域电路模型按H(j?)的定义式求。 用实验方法求。 频域分析法 傅里叶变换方法 求激励e(t)的傅里叶变换E(j?)。 求频域系统函数H(j?)。 求零状态响应 rzs(t) 的傅里叶变换 Rzs(j?)， 即 Rzs(j?)= H(j?) E(j?)。 求零状态响应的时域解，即 rzs(t)=F -1[Rzs(j?)] 系统的零输入响应 rzi(t) 按时域方法求解。 系统的全响应 r(t) = 零输入响应 rzi(t) + 零状态响应 rzs(t)。 例 1 例 2 例 3 例 4 例 5 课堂练习题 §3 理想低通滤波器的响应 理想低通滤波器特性： 冲激响应 阶跃响应 例 1 例 2 例 3 例 4 例 5 §4 信号的调制与解调 调制与解调： 所谓调制，就是用一个信号（原信号也称调制信号）去控制另一个信号（载波信号）的某个参量，从而产生已调制信号， 解调则是相反的过程，即从已调制信号中恢复出原信号。 根据所控制的信号参量的不同，调制可分为： 调幅，使载波的幅度随着调制信号的大小变化而变化的调制方式。 调频，使载波的瞬时频率随着调制信号的大小而变，而幅度保持不变的调制方式。 调相，利用原始信号控制载波信号的相位。 这三种调制方式的实质都是对原始信号进行频谱搬移，将信号的频谱搬移到所需要的较高频带上，从而满足信号传输的需要。 脉冲调制(pulse modulation) 由调制信号去控制一个脉冲序列的脉冲幅度、脉冲宽度或脉冲位置等参数中的一个，或者去控制脉冲编码的组合，形成已调制的脉冲序列。 已调波： 调幅波、调角波（调频波和调相波）是连续波； 脉冲调制波是不连续的脉冲波。 调 幅 解 调 例 1 例 2 §5 频分复用与时分复用 1 频分复用： 通常在通信系统中，信道所提供的带宽往往比传输一路信号所需的带宽宽得多，这样就可以将信道分割成不同的频段，每一频段传一路信号。 频分复用的优缺点： 1 优点： 信道的复用率高，允许的复用路数较多； 分路很方便，是模拟通信中主要的一种复用方式。 时分复用 1 定义： (TDMA)（time division multiple access） 适用对象：脉冲调制信号，具有不连续的波形，它只在某些时间间隔内传送信号。 利用脉冲调制信号的时间间隔去传送别的信号，从而实现在同一时间内传送多路信号的目的，即时分复用。 时分复用的优点 数字系统，传输误差小； 系统便于标准化为集成电路。 §6 信号的无失真传输 失真与无失真： 系统的响应波形与激励波形不同，信号在传输过程中将产生失真。 线性系统引起的信号失真有两个原因：幅度失真与相位失真。称为线性失真。 幅度失真与相位失真都不产生新的频率分量；而非线性失真可能产生新的频率分量。 无失真是指响应信号与激励信号相比，只是大小与出现的时间不同，而波形不变化。 无失真传输的条件 在时域中：设激励信号为e(t), 响应信号为r(t), 无失真传输的条件是 r(t)=Ke(t-t0) 式中：K是一常数， t0为滞后时间。若 e(t)=?(t), 则r(t)=h(t)=K?(t-t0), 例 1 课堂练习题 课堂练习题 2 步骤： 发送端： 调制（单边带调制），节省频带 接收端：先用不同的带通滤波器将各路信号分开，再分别解调，恢复各路信号。 2 缺点： 设备生产较为复杂； 因滤波器