Sinais e sistemas matemática ganha vida com aplicativos de animação

Você não pode apreciar plenamente a matemática de sinais e sistemas em seu primeiro encontro. Para melhorar a sua compreensão, você pode usar animação por computador para trazer à vida alguns dos conceitos mais difíceis e espero fazer uma impressão duradoura.

Para esse fim, um conjunto de cinco interface gráfica de utilizador (GUI) para aplicações estão disponíveis baixar. Neste site, clique na guia centro rotulada aplicações GUI para abrir os links de download para os aplicativos em uma das três versões populares do sistema operacional.

Todos os cinco dos aplicativos apresentam interatividade do usuário e animação de algum aspecto de sinais e sistemas de modelagem matemática. Três das aplicações focar contínuo- e sistemas em tempo discreto e a relação entre os pólos e zeros e a resposta de frequência. Os restantes dois aplicativos se concentrar na teoria da amostragem no domínio do tempo e domínio da freqüência.

Ver a resposta de freqüência de s-avião pólo-zero geometria

Para (LTI) sistemas de tempo contínuo lineares invariantes no tempo, você descobre a função do sistema ea s-pólos e zeros planas. Existe uma relação geométrica entre o pólo e zero locais e frequência de resposta, magnitude e fase. A aplicação PZ_Geom_S permite-lhe explorar a matemática por trás dessa relação arrastando um marcador ao longo da jw-no eixo s-avião.

[Ilustração por Mark Wickert, PhD]

Ver a resposta de freqüência de z-avião pólo-zero geometria

Para (LTI) sistemas de tempo discreto lineares invariantes no tempo, você descobre a função do sistema ea z-pólos e zeros planas. Existe uma relação geométrica entre o pólo e zero locais e frequência de resposta, magnitude e fase. A aplicação PZ_Geom permite-lhe explorar a matemática por trás dessa relação, arrastando um marcador ao redor do círculo unitário

Video: Resolva rápido os sistemas de equações - DICA MÍSTICA #15

no z-avião.

[Ilustração por Mark Wickert, PhD]

Projetar filtros digitais usando pólo-zero colocação



Quando você estiver confortável com pólo-zero geometria e sua relação com a frequência de resposta, você pode explorar projeto do filtro através da colocação de pólos e zeros. colocação de mão de pólos e zeros não substitui projeto do filtro, utilizando abordagens formais de design do filtro, mas esta atividade vai aguçar a sua compreensão do projeto de função do sistema e resposta de freqüência.

A aplicação PZ_Tool permite que você coloque e arraste pólos e zeros em todo o z-plano e simultaneamente ver a resposta de frequência.

[Ilustração por Mark Wickert, PhD]

teoria da amostragem no domínio do tempo

Amostragem teoria é como você se conectar ao domínio de tempo contínuo para o domínio de tempo discreto. Quando a teoria de amostragem primeiro estudo, você está inicialmente preocupado com a taxa de amostragem fs (O inverso do espaçamento da amostra de tempo) em relação à frequência mais elevada presente no sinal a ser amostrado.

Uma animação que lhe permite variar a frequência de um sinal único sinusóide para uma taxa de amostragem de 1 Hz fixo é o sujeito da aplicação SampledSine. Você pode observar aliasing no domínio do tempo e por que você precisa mais do que duas amostras por ciclo sinusoid para permitir a reconstrução do sinal a partir de suas amostras.

[Ilustração por Mark Wickert, PhD]

teoria da amostragem no domínio da frequência

O ponto de vista no domínio da frequência de amostragem teoria é extremamente valioso para a compreensão do impacto da aliasing se você não experimentar a mais de duas vezes a maior frequência de um sinal com um espectro de frequência passa-baixa.

A aplicação SamplingTheory fornece uma animação do espectro de sinais de passa-baixo e passa-banda amostrados como a proporção da taxa de amostragem para a largura de banda varia usando um controle deslizante. Depois de entender o caso passa-baixa, você pode seguir em frente e explorar o caso passa-banda, que oferece algumas surpresas.

Você pode undersample (Isto é, amostra em menos do que duas vezes a frequência mais alta) de um sinal passa-banda, sem sofrer de serrilhado. Amostragem utilizado em dispositivos de comunicação sem fio, muitas vezes leva vantagem deste fato.

Video: Sistema de equações- Aula 3- Método da substituição

[Ilustração por Mark Wickert, PhD]

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