题目
5 已知一因果离散系统的差分方程为:y(n)- y(n-1)-2y(n-2)=x(n)+2x(n-2),已知y(-1)=2,y(0)=2,x(n)=u(n),求零输入响应yzi(n)与零状态响应yzs(n)。
5 已知一因果离散系统的差分方程为:y(n)- y(n-1)-2y(n-2)=x(n)+2x(n-2),已知y(-1)=2,y(0)=2,x(n)=u(n),求零输入响应yzi(n)与零状态响应
yzs(n)。
题目解答
答案


解析
步骤 1:求解零输入响应yzi(n)
零输入响应是指输入信号x(n)为零时,仅由系统的初始状态引起的响应。因此,我们首先需要求解差分方程的齐次解,即求解特征方程。
特征方程为:$r^2 - r - 2 = 0$,解得$r_1 = 2$,$r_2 = -1$。
因此,齐次解为:$y_{zi}(n) = A_1(2)^n + A_2(-1)^n$。
根据初始条件y(-1) = 2,y(0) = 2,可以求得$A_1$和$A_2$的值。
步骤 2:求解零状态响应yzs(n)
零状态响应是指系统初始状态为零时,仅由输入信号x(n)引起的响应。因此,我们需要求解差分方程的特解。
由于输入信号x(n) = u(n),即单位阶跃信号,我们可以假设特解的形式为$y_{zs}(n) = B$。
将特解代入差分方程,可以求得B的值。
步骤 3:求解总响应y(n)
总响应y(n)为零输入响应yzi(n)与零状态响应yzs(n)之和。
零输入响应是指输入信号x(n)为零时,仅由系统的初始状态引起的响应。因此,我们首先需要求解差分方程的齐次解,即求解特征方程。
特征方程为:$r^2 - r - 2 = 0$,解得$r_1 = 2$,$r_2 = -1$。
因此,齐次解为:$y_{zi}(n) = A_1(2)^n + A_2(-1)^n$。
根据初始条件y(-1) = 2,y(0) = 2,可以求得$A_1$和$A_2$的值。
步骤 2:求解零状态响应yzs(n)
零状态响应是指系统初始状态为零时,仅由输入信号x(n)引起的响应。因此,我们需要求解差分方程的特解。
由于输入信号x(n) = u(n),即单位阶跃信号,我们可以假设特解的形式为$y_{zs}(n) = B$。
将特解代入差分方程,可以求得B的值。
步骤 3:求解总响应y(n)
总响应y(n)为零输入响应yzi(n)与零状态响应yzs(n)之和。