信号与系统实验指导全部实验答案
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正弦信号
抽样信
号
矩形脉冲信
号
单位跃阶信号
实验一 连续时间信号的MATLAB 表示
实验目的 1.掌握MATLAB 语言的基本操作,学习基本的编程功能; 2.掌握MATLAB 产生常用连续时间信号的编程方法;
3.观察并熟悉常用连续时间信号的波形和特性。 实验原理:
1. 连续信号MA TLAB 实现原理
从严格意义上讲,MATLAB 数值计算的方法并不能处理连续时间信号。然而,可用连续信号在等时间间隔点的取样值来近似表示连续信号,即当取样时间间隔足够小时,这些离散样值能够被MATLAB 处理,并且能较好地近似表示连续信号。
MATLAB 提供了大量生成基本信号的函数。比如常用的指数信号、正余弦信号等都是MATLAB 的内部函数。为了表示连续时间信号,需定义某一时间或自变量的范围和取样时间间隔,然后调用该函数计算这些点的函数值,最后画出其波形图。
实验内容:
-2-1
1
2实
部-1
12
虚
部012取
模-50
5
相角00.2
0.40.6
0.81
-1-0.50.5方波信号
实验编程:
(1)t=0:0.01:3;
K=2;a=-1.5;w=10; ft=K*exp((a+i*w)*t); A=real(ft); B=imag(ft); C=abs(ft); D=angle(ft);
subplot(2,2,1),plot(t,A),grid on;title('实部'); subplot(2,2,2),plot(t,B),grid on;title('虚部'); subplot(2,2,3),plot(t,C),grid on;title('取模'); subplot(2,2,4),plot(t,D),grid on;title('相角');
(2)
t=0:0.001:3;
y=square(2*pi*10*t,30);
plot(t,y);
axis([0,1,-1,1]); title('方波信号');
-2-1.5-1-0.500.51 1.52
00.51
1.5t(s)
y (s )
门函数
(3)t=-2:0.01:2;
y=uCT(t+0.5)-uCT(t-0.5); plot(t,y),grid on axis([-2,2,0,1.5]);
xlabel('t(s)'),ylabel('y(s)')
title('门函数')
实验二 连续时间LTI 系统的时域分析
实验目的
1.运用MATLAB 符号求解连续系统的零输入响应和零状态响应; 2.运用MATLAB 数值求解连续系统的零状态响应; 3.运用MATLAB 求解连续系统的冲激响应和阶跃响应; 4.运用MATLAB 卷积积分法求解系统的零状态响应。
0.51t
零输入响应
123
45678
0.1
0.2
t
零状态响应
123
45678
0.511.5t
完全响应
012
3
45678
0.050.10.150.20.25t(s)
y (t )
零状态响应
实验内容:
0.51 1.5
2 2.5
3 3.54
-202
4t(s)h (t )
冲击响应
0.5
1
t(s)
s (t )
阶跃响
应
012340.2
0.4
0.6
0.811.2f1(t)
t
01
234
-1
012f2(t)
t
0.20.4
0.6f(t)=f1(t)*f2(t)
t
实验编程: (1)
ts=0;te=8;dt=0.01; sys=tf([1,16],[1,2,32]); t=ts:dt:te; f=exp(-2*t); y=lsim(sys,f,t); plot(t,y),grid on;
xlabel('t(s)'),ylabel('y(t)') title('零状态响应')
t(s)
y (t )
零状态响
应
0123
45678
0.1
0.20.3
0.4t(s)h (t )
冲激响
应
01
23
45678
00.20.4
0.60.8t(s)
s (t )
阶跃响应
(2)
t=0:0.01:8;
sys=tf([1],[1,3,2]); h=impulse(sys,t); s=step(sys,t);
subplot(2,1,1);plot(t,h),grid on xlabel('t(s)'),ylabel('h(t)') title('冲激响应')
subplot(2,1,2);plot(t,s),grid on xlabel('t(s)'),ylabel('s(t)') title('阶跃响应')
-10
-8-6-4
-20246810
012
3ω(rad/s)
|H (ω)|
H(w)的频率特性
-10
-8
-6
-4
-2
0246810
-4-202
4ω(rad/s)
|p h i (ω)|
H(w)的相频特性
0.51 1.52
Time(sec)矩形脉冲信号
u 1t (t )
-10
010
ω(rad/s)矩形脉冲频谱
X (ω)
Time(sec)
响应的时域波形
u 2(t
)
ω(rad/s)
响应的频谱
U 2(ω)
实验三 连续时间LTI 系统的频率特性及频域分析
实验目的
1.运用MATLAB 分析连续系统的频率特性; 2.运用MATLAB 进行连续系统的频域分析。 实验内容: