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什么是系统函数的定义的

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系统函数的定义因应用领域不同而有所差异,主要分为以下两种情况:

离散系统中的系统函数

系统函数 \( H(z) \) 定义为单位脉冲响应 \( h(n) \) 的 Z 变换,即:

\[

H(z) = \sum_{n=-\infty}^{\infty} h(n) z^{-n}

\]

该定义通过输入信号 \( X(z) \) 与输出信号 \( Y(z) \) 的 Z 变换关系 \( Y(z) = X(z)H(z) \) 描述线性时不变离散系统的动态行为。

连续系统中的系统函数

系统函数 \( H(s) \) 表示为复变量 \( s \) 的有理函数,形式为:

\[

H(s) = b_0 + b_1s + b_2s^2 + \cdots + b_ns^{-n}

\]

其极点和零点分布关于实轴对称(实部或共轭复数对),且系统函数是输入信号 \( X(s) \) 与输出信号 \( Y(s) \) 的拉普拉斯变换之比,即 \( H(s) = \frac{Y(s)}{X(s)} \)。

总结:

系统函数的核心作用是通过数学表达式描述系统输入与输出的关系,具体形式取决于系统是离散还是连续。