五、讨论信号的失真情况
若将题中所给信号输入传递函数为H(s)的系统中,求其响应,则有:
1、一阶响应
对于该输入信号可以对每一项单独计算系统输响应,然后相加即可。
8A11x(t)?2(sin?0t?sin3?0t?sin5?0t?...)(n=1,3,5,7…)
?925例如:对于x(t)?sin?t解微分方程,其解为:y(t)?A[sin?t???e?sin?],便是系统对该正弦激励的响应。式中:
A??t1
1?(0.025?)2???arctan(0.025?) ??sin???1?(0.025?)2进而可以算出每一项的响应,相加就可以得到全部响应。
2、二阶响应
对于该输入信号可以对每一项单独计算系统输出响应,然后相加即可。
8A11x(t)?2(sin?0t?sin3?0t?sin5?0t?...)
?925例如:对于x(t)?sin?t解微分方程,其解为:
y(t)?Asin?t???????tesin(?dt??3), ?dn便是系统对该正弦激励的响应。式中:
A?1??[1?()2]2?4?()2?n?n2?(
?)?n??-arctan;?21?()?n?d??n1??2;?3??arctan2?1??21?(
?2)?2?2?n带入ωn=900,ζ= 0.7即可得到该正弦激励响应,进而可以算出每一项的响应,相加就可以得到全部响应。
对于线性系统,正弦函数的输出和输入满足关系:
y(t)?A(?)sin(?t??(?))
对于二阶系统,正弦函数的输出和输入满足关系:
?22?)]?4?2()2?n?n ?2?()?n?(?)??arctan?1?()2?n[1?(A(?)?1三角波经过传递函数后的整体输出为各个子三角函数输出的和,要使输出信号的失真最小,即要使幅值失真最小,ω0越小,输出失真越小,而幅值A对失真无影响。