《信号与线性系统》相关论题（15）——信号流相关之一

2万 · 2020-12-21 10:08

本帖最后由 HWM 于 2020-12-21 10:42 编辑

信号流（图）是一个被广泛使用的概念和理论，相关技术也被应用于多个不同领域。

虽然《信号与线性系统》中信号流（图）并不是其必要内容，但却给相关分析提供了有效且简便的方法。

这里将结合电路理论先引入电压模和电流模，即信号流。

2万 · 2020-12-21 10:15

在《射频与微波》中，由于其信号基本形式主要是行波（譬如入射和反射波），所以信号流（图）的引入很自然。但在《电路理论》中，一个端口的基本变量是电压和电流，而这两个变量一般情况下具有同等的地位，所以必须引入一些条件，以确定其侧重点。

2万 · 2020-12-21 10:17

下面先看两幅图：

2万 · 2020-12-21 10:20

由于电源有等效变换关系，所以上述两图的源是等效的，只是因相关条件不同而采用更贴切的形式。

注意上述Rs和RL的关系。

2万 · 2020-12-21 10:24

曾经给出过一个相关灵敏度的帖子（具体自行查阅），而这个灵敏度还对相关的非线性改善有影响。

上面两图中，上图就是电压模传输，而下图则是电流模传输。

2万 · 2020-12-21 10:27

对于电压模传输，通常都有较低的电流；而对于电流模传输，则通常都有较低的电压。这个特性，有着许多应用。

2万 · 2020-12-21 10:27

研究信号流图，连想也不用想，必须看S.J梅森教授1953和1956年的两篇经典论文-----《反馈理论--信号流图的特性》

老梅虽然是原创，但是教材中介绍信号流图最好的，却是泰尔登教授的《自动反馈控制系统》第二章！

2万 · 2020-12-21 10:28

下面再看几幅图：

2万 · 2020-12-21 10:32

上图是关于电压模和电流模的叠加输入和分支输出。注意相关条件。

这里，涉及到了所谓的扇入和扇出数。

显然，除非是理想情况，通常扇入和扇出数是有限的。

2万 · 2020-12-21 10:36

说到这里，就可以引入下图：

2万 · 2020-12-21 10:40

上图中，“叠加”和“分支”在前面的电路端口中已有对应。但是，上图所示信号流图是有向的，而这将在后续论述。

此外，注意上图中的“自环”，这个概念极为有用。

2万 · 2020-12-21 10:43

大家看看，我没猜错吧。

同志们应该能明白，只要你把这些核心论文看懂了，不管他是清华北大，或者牛津哈佛大学教授，他们来了，都扯这些东西，扯不出多少新鲜玩意。

所以，看论文是一步到位的提升自己水平的捷径。