信号与线性系统实验指导书(3)

状态响应并作出输入和输出图像。

%prog3.3 零状态响应求解 t=0:20;

a=[1 -0.25 0.5]; b=[1 1]; x=0.5.^t; y=filter(b,a,x); subplot(2,1,1) stem(t,x);

title(‘输入序列’); subplot(2,1,2) stem(t,y);

title(‘输出序列’)

例 对上例利用MATLAB编程作出系统的单位样值响应在-10~40离散时间图像。

%prog3.4 单位样值响应求解 a=[1 -0.25 0.5]; b=[1 1];

y=impz(b,a,-10:30);

y = 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 1.0000 1.2500 -0.1875 -0.6719 -0.0742 0.3174 0.1165 -0.1296 -0.0906 0.0421 0.0558 -0.0071 -0.0297 -0.0039 0.0139 0.0054 -0.0056 -0.0041 0.0018 0.0025 -0.0003 -0.0013 -0.0002 0.0006 0.0003 -0.0002 -0.0002 0.0001 0.0001 -0.0000 -0.0001

例

计

算

x(n)*y(n)，设

x(n)???1,1,0,2;n?0,1,2,3?,y(n)??2,1,2,1,2;n?0,1,2,3,4?。

%prog3.5零状态响应求解 x=[-1 1 0 2]; y=[2 1 2 1 2]; z=conv(x,y); N=length(z); Stem(0:N-1,z)

四、学生实验内容

1 设某系统的微分方程为

y\(t)?5y'(t)?4y(t)?x?(t)?2x(t)，输入x(t)?tu(t)，利用MATLAB编程求系

统的零状态响应。

2 对上例利用MATLAB编程求系统的冲激响应和阶跃响应，并对冲激响应与计算结果比较。

3 设某离散时间系统的差分方程为y(n)?0.25y(n?1)?x(n)?x(n?1)，利用MATLAB编程求系统的零状态响应并作出输入和输出图x(n)???1?u(n)，

n像。

4 P-118 M4-4

5 计算x(n)*y(n)，设x(n)???1,2,4;n?0,1,2?,y(n)??3,1,2,1,2;n?0,1,2,3,4?。 五、实验要求：

1、 按照学生实验内容自己练习，并保存实验程序、结果与图像； 2、 按实验报告书写要求完成规范的实验报告。

实验三 系统的频域分析

一、实验目的：了结连续系统与离散系统的频率响应，懂得利用MATLAB分析系统的频率响应；懂得利用MATLAB进行零极点分析，进一步了解零极点对整个系统的影响。

二、实验时数：2学时（1次实验内容） 三、实验内容： 1、系统的零极点分析

Y(s)bmsm?bm?1sm?1???b0 连续系统的系统函数H(s)?；离散系统的系?X(s)ansn?an?1sn?1???a0Y(z)bmzm?bm?1zm?1???b0统函数H(z)?。 ?nn?1X(z)anz?an?1z???a0 利用多项式求根函数求解零极点p=roots(a)

利用MATLAB提供的函数求系统的零极点[z,p]=tf2zp(b,a)，利用系统函数求出零极点，zplane(z,p)，画出零极点图

通过零极点图，我们就可以判断出系统的稳定性以及可以了解零、极点与系统的单位冲激响应之间的关系。 2、连续系统的频率响应

MATLAB提供了专门对连续系统频率响应H(jw)进行分析的函数 freqs()，该函数可以求出系统频率响应的数值解，并可绘出系统的幅频和相频响应曲线。 ·freqs(b,a,w) w=[w1:p:w2] ·[h,w]=freqs(b,a) ·[h,w]=freqs(b,a,n) ·freqs(b,a)

·由连续系统零极点分布分析系统的频率特性。 3、离散系统的频率响应

·MATLAB提供了专门对离散系统频率响应H(ej?)进行分析的函数freqz()，该函数可以求出系统频率响应的数值解，并可绘出系统的幅频和相频响应曲线。 ·[h,w]=freqz(b,a,N)

·[h,w]=freqz(b,a,N,’whole’) ·freqz(b,a)

例1：某连续系统的系统函数为：

s2?3s?2 H(s)?4 328s?3s?3s?s?5 求出系统函数的零极点，画出零极点分布图。 a=[8 2 3 1 5];b=[1 3 2]; p=roots(a); %求系统极点 …… 此处隐藏：48字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……