1、. 一，實(shí)驗(yàn)?zāi)康淖鳛楦仔詫?shí)驗(yàn)局部，實(shí)驗(yàn)2使我們了解和掌握利用MATLAB對系統(tǒng)進(jìn)展時域分析的方法，掌握了連續(xù)時間系統(tǒng)和離散時間系統(tǒng)下對零狀態(tài)響應(yīng)、單位抽樣響應(yīng)的方法，以及求卷積積分和卷積和的方法。二，實(shí)驗(yàn)原理1連續(xù)時間系統(tǒng)時域分析的MATLAB實(shí)現(xiàn)。連續(xù)時間系統(tǒng)的MATLAB表示。用系統(tǒng)微分方程描述LTI連續(xù)系統(tǒng)，然后在matlab中建立模型：b=b1,b2,a=a1,a2,sys=tf(b,a)連續(xù)時間系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)。調(diào)用函數(shù)lsim(sys,*,t)繪出信號及響應(yīng)的波形。連續(xù)時間系統(tǒng)的沖擊響應(yīng)與階躍響應(yīng)。描述系統(tǒng)的單位沖擊響應(yīng)調(diào)用impulse函數(shù)：impulse(sys)在默認(rèn)時間圍

2、繪出系統(tǒng)沖激響應(yīng)的時域波形。impulse(sys，T)繪出系統(tǒng)在0T圍沖激響應(yīng)的時域波形。impulse(sys，ts:tp:te)繪出系統(tǒng)在tste圍，以tp為時間間隔取樣的沖擊響應(yīng)波形。描述系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)調(diào)用step函數(shù)：impulse(sys) impulse(sys，T) impulse(sys，ts:tp:te)2離散時間系統(tǒng)時域分析的MATLAB實(shí)現(xiàn)。離散時間系統(tǒng)的MATLAB表示。用向量b=b1,b2,，a=a1,a2,可以表示系統(tǒng)。離散時間系統(tǒng)對任意輸入的響應(yīng)?？梢哉{(diào)用函數(shù)filterb,a,*離散時間系統(tǒng)的單位抽樣響應(yīng)?？梢哉{(diào)用函數(shù)impz:impzb,a在默認(rèn)時間圍繪

3、出系統(tǒng)單位抽樣響應(yīng)的時域波形。impz (b,a,N繪出系統(tǒng)在0N圍單位抽樣響應(yīng)的時域波形。impz(b,a,ns:ne)繪出系統(tǒng)在nsne圍的單位抽樣響應(yīng)波形。3卷積與卷積積分離散時間序列的卷積和可以調(diào)用函數(shù)conv求得兩個離散序列的卷積和。連續(xù)時間信號的卷積積分在取樣間隔足夠小的情況下，由卷積和近似求得卷積積分。三，實(shí)驗(yàn)容1描述模擬低通、高通、帶通和帶阻濾波器的微分方程如下，試采用MATLAB繪出各系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)和單位階躍響應(yīng)波形。 QUOTE b=1a=1 2(1/2) 1sys=tf(b,a)subplot(121)impulse(sys)*label(t(s)ylabel(y(t

4、)title(單位沖擊波形)subplot(122)step(sys)*label(t(s)ylabel(y(t)title(階躍響應(yīng)波形)輸出 QUOTE b=1 0 0a=1 2(1/2) 1sys=tf(b,a)subplot(121)impulse(sys)*label(t(s)ylabel(y(t)title(單位沖擊波形)subplot(122)step(sys)*label(t(s)ylabel(y(t)title(階躍響應(yīng)波形)輸出 QUOTE b=1 0a=1 1 1sys=tf(b,a)subplot(121)impulse(sys)*label(t(s)ylabel(y(

5、t)title(單位沖擊波形)subplot(122)step(sys)*label(t(s)ylabel(y(t)title(階躍響應(yīng)波形)輸出 QUOTE b=1 0 1a=1 1 1sys=tf(b,a)subplot(121)impulse(sys)*label(t(s)ylabel(y(t)title(單位沖擊波形)subplot(122)step(sys)*label(t(s)ylabel(y(t)title(階躍響應(yīng)波形)輸出2*系統(tǒng)可以有如下微分方程描述：請利用MATLAB繪出該系統(tǒng)沖擊響應(yīng)和階躍響應(yīng)的時域波形b=1a=1 1 6sys=tf(b,a)subplot(121)i

6、mpulse(sys)*label(t(s)ylabel(y(t)title(單位沖擊波形)subplot(122)step(sys)*label(t(s)ylabel(y(t)title(階躍響應(yīng)波形)輸出根據(jù)沖擊響應(yīng)的時域波形分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性答：該系統(tǒng)為穩(wěn)定系統(tǒng)，由中輸出的時域波形可以看出，系統(tǒng)的輸出是有界的，隨著時間的增加逐漸趨于一固定值，故是穩(wěn)定系統(tǒng)。如果系統(tǒng)的輸入為 QUOTE ，求系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)b=1a=1 1 6sys=tf(b,a)t=0:0.01:10*=e*p(-t)lsim(sys,*,t)*label(t(s)ylabel(y(t)title(零狀態(tài)響應(yīng))3描述離散系

7、統(tǒng)的系統(tǒng)微分方程如下，試著采用MATLAB繪出各系統(tǒng)的單位抽樣響應(yīng)，并根據(jù)單位抽樣響應(yīng)的時域波形分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 QUOTE b=1a=1 3 2impz(b,a,0:10)*label(n(s)ylabel(y(n)title(單位抽樣響應(yīng))輸出根據(jù)輸出時域波形，隨時間的增加，系統(tǒng)輸出趨于無窮，故該系統(tǒng)為不穩(wěn)定系統(tǒng)。)b=1 -3a=1-0.5 0.8impz(b,a,0:10)*label(n(s)ylabel(y(n)title(單位抽樣響應(yīng))輸出根據(jù)輸出的時域波形，輸出信號隨時間增長逐漸減下，收斂與0，故該系統(tǒng)為穩(wěn)定系統(tǒng)。4系統(tǒng)可以由如下差分方程描述：試采用MATLAB繪出該系統(tǒng)的單

8、位抽樣響應(yīng)波形和單位階躍響應(yīng)波形。b=1a=1 1 0.25subplot(211)impz(b,a,0:10)*label(n(s)ylabel(y(n)title(單位抽樣響應(yīng))subplot(212)stepz(b,a)*label(n(s)ylabel(y(n)title(單位階躍響應(yīng))輸出5采用MATLAB計(jì)算如下兩個序列的卷積，并繪出圖形*1(n)=1,2,1,1 QUOTE n1=-3:4n2=-2:2*1=1,2,1,1subplot(221)stem(*1)*label(n)ylabel(*1)title(*1)*2=1,1,1,1,1,subplot(222)stem(n2

9、,*2)*label(n)ylabel(*2) title(*2)c=conv(*1,*2)M=length(c)-1 subplot(223)stem(n1,c)*label(n)ylabel(y(n)title(*1與 *2 的卷積積分)輸出6*LTI離散系統(tǒng)，其單位抽樣響應(yīng)h(n)=sin(0.5n),n QUOTE 0,系統(tǒng)的輸入為*(n)=0.2n，n QUOTE 0，計(jì)算當(dāng)n=0,1,2,，40時系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)y(n),繪出*(n),h(n)和y(n)時域波形。n=0:1:40*=sin(0.2*n)subplot(311)stem(n,*,filled)*label(n)yla

10、bel(*(n)title(輸入)h=sin(0.5*n)subplot(312)stem(n,h,filled)*label(n)ylabel(h(n)title(單位抽樣響應(yīng))c=conv(*,h)M=length(c)-1subplot(313)stem(c)*label(n)ylabel(y(n)title(零狀態(tài)響應(yīng))輸出7兩個連續(xù)時間信號如下圖，試采用MATLAB求這兩個信號的卷積。t=-3:0.01:3*1=2*heaviside(t+1)-2*heaviside(t-1)*2=heaviside(t+2)-heaviside(t-2)y=0.01*conv(*1,*2)subplot(221)plot(t,*1)grid ontitle(Signal *1(t)subplot(222)plot(t,*1)grid ontitle(Signal *2(t)su