什麼是頻響函式,怎麼作圖,測定頻響函式的方法有哪幾種

時間 2021-12-19 16:13:19

1樓:jiangxin蔣欣

首先分析離散時間系統在指數序列 ( )輸入下的響應。設系統是因果的,單位樣值響應為 ,根據卷積公式,響應

(4.6-1)

上式花括號中的項為 在 處的值,設 存在,於是

(4.6-2)

該式說明,系統在指數序列輸入條件下,響應也為指數序列,其權值為 。

若取 ,也即 ( ),則有

(4.6-3)

由於輸入序列的計時起點為負無限大,按式(4.6-3)求得的響應應該是有始輸入 的穩態解。 一般為複數,可用幅度和相位表示為

(4.6-4)

於是,輸出為

(4.6-5)

該式表明,系統引入的幅度改變因子為 ,相位改變數為 。

若輸入為正弦序列

(4.6-6)

則輸出(4.6-7)

其中在以上推導過程中,要求 必須存在,也即 的收斂域必須包含單位圓,或者說 的全部極點要在單位圓內。

當輸入由兩個不同頻率的復指數序列的線性組合構成時,由線性系統的疊加性質,其輸出為相應輸出的線性組合,即

其中 和 可以是複數。

隨頻率 的變化稱為離散時間系統的頻率響應。 稱為幅度函式,而 稱為相位函式。由於 為 的周期函式,週期為 ,因而 也是 的周期函式。

例如,若系統函式

設a為實數, ,則頻率響應函式為

幅度函式和相位函式分別為

按以上兩式繪出的幅頻特性和相頻特性如圖4.6-1所示,它們均是週期的。

(a)幅頻響應 (b)相頻響應

圖4.6-1 頻率響應

當 為實序列時,由z變換定義式

與 成共軛關係,則有

(4.6-8)

(4.6-9)

即幅度函式是頻率的偶對稱函式,而相位函式是頻率的奇對稱函式,考慮到它們都是以 為週期的,故在 範圍內,幅頻特性以 為中心對稱,相頻特性以 為中心奇對稱,見圖4.6-1。因此,在繪製離散時間系統的頻率特性時,只需要繪出 範圍內的頻響曲線。

根據系統函式的極零點分佈,也可以通過幾何作圖方法簡單而直觀地繪出離散系統的頻率響應,這與連續系統中頻率響應的幾何作圖類似。考慮僅有一個極點和一個零點的系統函式

用 置換z,頻率響應為

參看圖4.6-2,從極點指向 點的向量稱為極點向量,從零點指向 點的向量稱為零點向量。當 從0到 變化時, 點沿單位圓移動,極點向量和零點向量隨著發生變化。

當 離極點比較近時,極點向量的模 相對較小,幅度函式則較大,當 離零點比較近時,零點向量的模 相對較小,幅度函式也相對較小。按這種方法,可粗略地繪出幅頻特性。

圖4.6-2 頻率響應的幾何繪製

例4.6-1 試繪製 的幅頻響應和相頻響應。

解 , , 的極零點分佈如圖4.6-2所示。當 時,極點向量的模最小,在該頻率傳遞函式的幅度最大,可計算出

隨著 的增加,極點向量的模增大,而零點向量的模減小,因而幅度函式不斷變小;在 處,極點向量最大,零點向量最小,因而幅度函式最小,其值為

幅頻響應如圖4.6-3(a)所示。

相頻響應也可用幾何作圖的方法繪出,對每一頻率,它等於零點向量的輻角減去極點向量的輻角,相頻響應如圖4.6-3(b)所示。

(a) (b)

圖4.6-3 的頻率響應

例4.6-2 傳遞函式 ,試定性繪製幅頻響應。

解 傳遞函式的極點和零點分別為 , ,如圖4.6-4(a)所示。可求出

當 從0開始增加時,如圖4.6-4(b)所示,幅度為

隨著 的增加, 和 增大,而 和 減小,極點 離 點最近,它起主導地位,由於 隨 增加而減小,因而幅度的總趨勢增大;當 增加到圖4.6-4(c)位置時, 非常小,幅度達到極大值;隨著 的繼續增加, 越來越小,當 時, 點位於零點上,故幅度為零;當 進一步增加時,如圖4.6-4(d)所示, 和 減小,而 和 增大,零點 離 點最近,起主導地位,由於 隨 增加而增大,則幅度的總趨勢不斷增加;在 處,可求出

幅頻響應如圖4.6-5所示。

(a) (b)

(c) (d)

圖4.6-4 頻率響應的幾何確定

圖4.6-5 幅頻響應

2樓:匿名使用者

頻響函式的定義是輸出的傅立葉變換比上輸入的傅立葉變換.輸入輸出的竟連互譜比上畫輸入的單邊自譜(或是輸入輸出的雙邊互譜比上輸入的雙邊自譜).前者定義的是概念(concept),後者為具體的執行方式(lmplementation).

測定頻響函式的方法有哪幾種?

3樓:量值溯源

確定頻響函式的方法是以標準訊號輸入,測出其輸出訊號,從而求得需要的特性。

輸入的標準訊號有正弦訊號、脈衝訊號和階躍訊號。

什麼是頻響函式frf

4樓:靖融

已知傳函的模態引數識別方法,振動理論的教材書籍上都有講,主要有三種方法:自由振動衰減法及半功率頻寬法 分量分析法 導納圓分析法。這些方法都涉及到公式推導,這裡不方便寫出,你可以振動書看看

頻率特性和頻響函式是一個東西嗎

5樓:白羊

放大電路的頻率特性(或頻率響應)包括幅頻特性和相頻特性兩個方面,前者是增益和頻率之間的關係,後者是相移和頻率之間的關係。頻率特性差的放大電路通頻帶窄,一旦超出起工作頻寬,就會出現增益嚴重下降(幅頻特性差)或相移嚴重

傳遞函式和頻率響應函式的區別?

6樓:匿名使用者

傳遞函式是拉式域中的概念,頻響函式是傅式域中的東西,兩者有一定的區別和聯絡,前者在拉式域中是一個曲面(變數為實軸變數和虛軸變數),而後者在傅式域中則是一條曲線,這條曲線可以看作是拉式域中的實軸變數為零的平面與前面提到的那個曲面的截線,見下圖

7樓:幻之誰愚

傳遞函式是系統的物理引數,也就是它受硬體決定,不會隨著輸入變化而變化,而頻率響應函式受輸入引數影響。

頻率響應函式簡稱頻響函式。為互功率譜函式除以自功率譜函式得到的商。

頻響函式是複函式,它是被測系統的動力學特徵在頻域範圍的描述,也就是被測系統本身對輸入訊號在頻域中傳遞特性的描述。頻響函式對結構的動力特性測試具有特殊重要的意義。

傳遞函式是指零初始條件下線性系統響應(即輸出)量的拉普拉斯變換(或z變換)與激勵(即輸入)量的拉普拉斯變換之比。記作g(s)=y(s)/u(s),其中y(s)、u(s)分別為輸出量和輸入量的拉普拉斯變換。傳遞函式是描述線性系統動態特性的基本數學工具之一,經典控制理論的主要研究方法——頻率響應法和根軌跡法——都是建立在傳遞函式的基礎之上。

傳遞函式是研究經典控制理論的主要工具之一。

頻率響應,如:怎麼才算是穩定的,如何改變頻響曲線的幾個方法?

8樓:迷霧小邪

答:頻率響應通常亦稱頻率特性,頻率響應或頻率特性是衡量放大電路對不同頻率輸入訊號適應能力的一項技術指標。實質上,頻率響應就是指放大器的增益與頻率的關係。

通常講一個好的放大器,不但要有足夠的放大倍數,而且要有良好的保真效能 ,即:放大器的非線性失真要小,放大器的頻率響應要好。「好」:

指放大器對不同頻率的訊號要有同等的放大。之所以放大器具有頻率響應問題,原因有二:一是實際放大的訊號頻率不是單一的;;二是放大器具有電抗元件和電抗因素。

由於放大電 路中存在電抗元件(如管子的極間電容,電路的負載電容、分佈電容、耦合電容、射極旁路電容等),使得放大器可能對不同頻率訊號分量的放大倍數和相移不同。如放大電路對不同頻率訊號的幅值放大不同,就會引起幅度失真;如放大電路對不同頻率訊號產生的相移不同就會引起相位失真。幅度失真和相位失真總稱為頻率失真,由於此失真是由電路的線性電抗元件(電阻、電容、電感等)引起的,故不稱為線性失真。

為實現訊號不失真放大所以要需研究放大器的頻率響應。

2)答案

由於放大器件本身具有極間電容,以及放大電路中有時存在電抗性元件,所以,當輸入不同頻率訊號時,電路的放大倍數將成 為頻率的函式,這個特性就是頻率特性或者頻率響應。分為幅頻特性和相頻特性。 改變頻響曲線就是改變其幅度和相位響應,可以通過外加rc,lc網路來改變其幅頻特性和相頻特性

9樓:匿名使用者

幅度特性是常數,相位特性是過原點的直線。好像是這樣

這個函式什麼用,什麼是函式怎麼用函式計算

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