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響應函數
鎖定
響應函數
[1]
(response function)在網絡的輸入端加上激勵信號,則在網絡的輸出端便可獲得相應的響應信號。該響應信號稱為響應函數。響應函數可以是電壓響應函數,可以是電流響應函數,也可是功率響應函數。
- 中文名
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響應函數
- 外文名
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response function
響應函數脈衝響應函數
響應函數定義
脈衝響應函數可作為系統特性的時域描述。 至此,系統特性在時域可以用
h(
t)來描述,在頻域可以用
H(
ω)來描述,在
複數域可以用
H(
s) 來描述。三者的關係也是一一對應的。
對於任意的輸入 u(t),
線性系統的輸出 y(t)表示為
脈衝響應函數與輸入的
卷積, 即如果系統是物理可實現的,那麼輸入開始之前,輸出為0,即當 τ<0時 h(τ)=0,這裏τ 是積分變量
[2]
。
對於
離散系統,脈衝響應函數是一個無窮權序列,系統的輸出是輸入序列u(t)與權序列h(t)的
卷積和。系統的脈衝響應函數是一類非常重要的
非參數模型。
響應函數判定與辨識
辨識脈衝響應函數的方法分為直接法、相關法和間接法。
①直接法:將波形較理想的脈衝信號輸入系統,按時域的響應方式記錄下系統的輸出響應,可以是響應曲線或
離散值。
②相關法:由著名的維納-霍夫方程得知:如果輸入信號u(t)的
自相關函數R(t)是一個
脈衝函數kδ(t), 則
脈衝響應函數在忽略一個常數因子意義下等於輸入輸出的
互相關函數,即 h(t)=(1/k)Ruy(t)。實際使用相關法辨識系統的脈衝響應時,常用
偽隨機信號作為輸入信號,由相關儀或
數字計算機可獲得輸入輸出的互相關函數Ruy(t),因為偽隨機信號的自相關函數 R(t)近似為一個脈衝函數,於是h(t)=(1/k)Ruy(t)。這是比較通用的方法。也可以輸入一個帶寬足夠寬的近似白噪聲信號,得到h(t)的近似表示。
③間接法:可以利用
功率譜分析方法,先估計出
頻率響應函數H(ω), 然後利用傅里葉逆變換將它變換到時域上,於是便得到脈衝響應h(t)。
- 參考資料
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1.
數學辭海第五卷
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2.
白登海, Maxwell Meju. 瞬變電磁法中兩種關斷電流對響應函數的影響及其應對策略[J]. 地震地質, 2001, 23(2):245-251.