【導(dǎo)讀】MATLAB程序入門和基礎(chǔ)應(yīng)用。學(xué)習(xí)Matlab軟件的基本使用方法，了解Matlab的數(shù)值計(jì)算、符號運(yùn)算、可視化功能以及Matlab程序設(shè)計(jì)入門。利用MATLAB求解連續(xù)系統(tǒng)的零狀。態(tài)響應(yīng)、沖激響應(yīng)及階躍響應(yīng)，利用MATLAB實(shí)現(xiàn)連續(xù)信號卷積的方法。利用MATLAB進(jìn)行部分分式展開，分析LTI系統(tǒng)的特性，利用MATLAB進(jìn)行Laplace正、反變換。4．書寫設(shè)計(jì)說明書。的工具箱,因此又被稱之為“巨人肩上的工具”。

　　

【正文】 ? ?? ??? jj st dsesFjtf ??? )(2 1)(???? ?? dtetfsF st)()(唐山學(xué)院課程實(shí)踐 19 其中。通過分析系統(tǒng)函數(shù) )(sH 的零、極點(diǎn)分布，可以掌握系統(tǒng)的特性。若)(sH 的所有極點(diǎn)都分布于左半開 s 平面，則該因果系統(tǒng)是穩(wěn)定的；否則，該因果系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。在 MATLAB 中，可利用多項(xiàng)式求根函數(shù) root( )來確定系統(tǒng)函數(shù) )(sH 的零、極點(diǎn)。 （ 1） 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析 A(s)、 B(s)是關(guān)于 s 的多項(xiàng)式，由其系數(shù)分別構(gòu)成 向量： ],...,[ 011 aaaaa NN ?? ， ],...,[ 011 bbbbb MM ?? 若執(zhí)行如下命令，即可完成 )(sH 的零、極點(diǎn)的計(jì)算： p=roots(a) %求 A(s)的根（ )(sH 的極點(diǎn)），并將結(jié)果返回給向量 p q=roots(b) %求 B(s)的根（ )(sH 的零點(diǎn)），并將結(jié)果返回給向量 q 對于因果系統(tǒng)來說，若系統(tǒng)函數(shù) H(s)的收斂域包 含 s 平面的虛軸（ 軸），則其頻率響應(yīng) 存在，且?? jssHjH ?? )()(。因此，分析系統(tǒng)頻率特性之前，要先對系統(tǒng)的穩(wěn)定性作分析。 下面讓我們用幾個(gè)例子來驗(yàn)證以上知識點(diǎn)： （ 1）利用 MATLAB 求解拉普拉斯變換 解 在 MATLAB 命令窗口鍵入如下語句： syms t f1=sym(39。exp(2*t)*Heaviside(t)39。)。 %求 f1(t)的拉普拉斯變換 F1=laplace(f1) F1 = 1/(s+2) f2=sym(39。t*exp(t)*Heaviside(t)39。)。 )()()()()(00sAsBsasbsFsYsHNiiiMjjj????????? ?? ?? Mj jjNi ii sbsBsasA 00 )(,)()()()2()()()1( 221 ttetftetf tt ?? ?? ??唐山學(xué)院課程實(shí)踐 20 F2=laplace(f2) F2 = 1/(s+1)^2 運(yùn)行圖如圖 3—14 所示 圖 3—14 （ 2）利用 MATLAB 拉普拉斯逆變換求解：若系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)為。 求沖激響應(yīng) )(th 。（拉普拉斯逆變換） 解 在 MATLAB 命令窗口鍵入如下語句 H=sym(39。1/(s^2+3*s+2)39。)。 h=ilaplace(H) 1]R e [,231)( 2 ????? ssssH唐山學(xué)院課程實(shí)踐 21 h = 2*exp(3/2*t)*sinh(1/2*t) 運(yùn)行圖如圖 3—15 所示 圖 3—15 利用 MATLAB 進(jìn)行系統(tǒng)穩(wěn)定的判定： 已知一因果系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)為： 畫出 )(sH 的零、極點(diǎn)分布圖，并判斷 系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 解 在 MATLAB 命令窗口鍵入如下語句 a=[1 2 3 2 1]。 b=[1 0 4]。 p=roots(a) p = 1232 4)( 234 2 ???? ?? ssss ssH唐山學(xué)院課程實(shí)踐 22 + q=roots(b) q = hold on plot(real(p),imag(p),39。x39。)。 plot(real(q),imag(q),39。o39。)。 title(39。H(s)的零極點(diǎn)圖 39。)。grid on。 ylabel(39。虛部 39。)。xlabel(39。實(shí)部 39。) 如圖 3—16 所示 由運(yùn)行結(jié)果如圖 3— 15 所示。由圖可知， )(sH 的 零點(diǎn)為 q1 =， q2 =；極點(diǎn)為 p1=， p2= + ， p3= ， p4=。 )(sH 的極點(diǎn) p p3 處于右半開 s 平面，故系統(tǒng)不穩(wěn)定。 利用 MATLAB 分析頻率特性： 已知一因果系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)為 ： 試分析其頻率特性。 解 在 MATLAB 命令窗口鍵入如下語句 圖 3— 16 1232 4)( 234 2 ???? ?? ssss ssH唐山學(xué)院課程實(shí)踐 23 a=[1 2 3 2 1]。 b=[1 0 4]。 p=roots(a) p = 如圖 3— 17 所示 + + pxm=max(real(p))。 if pxm=0 39。系統(tǒng)不穩(wěn)定 39。 Else freqs(b,a) 圖 3— 17 唐山學(xué)院課程實(shí)踐 24 通過為期一周的基于 MATLAB 信號與系統(tǒng)仿真分析課程設(shè)計(jì)，我收獲了很多，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了在平時(shí)學(xué)習(xí)中的不完善。本次課程設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)了《信號與系統(tǒng)》和 MATLAB 軟件的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，是為了更加形象的理解之前所學(xué)習(xí)的理論知識和培養(yǎng)我們的專業(yè)素養(yǎng)，提高 我們的綜合能力，同時(shí)也是對學(xué)習(xí)效果的一種檢驗(yàn)。 在實(shí)驗(yàn)的過程中，我們需要熟練的運(yùn)用 MATLAB 軟件的一些基本功能，同時(shí)要對所學(xué)的各種通信系統(tǒng)的每個(gè)模塊有較深的理解。在輸入數(shù)據(jù)時(shí)，要注意各個(gè)參數(shù)的設(shè)置，有的需要計(jì)算，還有的需要一遍一遍的調(diào)試。例如，連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)域分析，頻域分析等。如果沒有足夠的耐心就可能得不出正確的仿真結(jié)果。在平時(shí)的理論學(xué)習(xí)當(dāng)中我們一般會忽略一些不起眼的標(biāo)點(diǎn)符號，但在仿真中，有時(shí)缺少了這些標(biāo)點(diǎn)符號結(jié)果就會出現(xiàn)嚴(yán)重偏差，甚至無法運(yùn)行，在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中應(yīng)該時(shí)刻注意這些標(biāo)點(diǎn)符號。 作為一 個(gè)通信工程專業(yè)的學(xué)生，我們應(yīng)該抱著一種認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度去學(xué)習(xí)，這樣才能真正的學(xué)會和掌握專業(yè)技能，同時(shí)培養(yǎng)起自己的專業(yè)素養(yǎng)和綜合能力。 唐山學(xué)院課程實(shí)踐 25 參考文獻(xiàn) [1] 薛定宇，陳陽泉?；?MATLAB/Simulink 的系統(tǒng)仿真技術(shù)與應(yīng)用，清華大學(xué)出版社， 2020 [2] 鐘麟，王峰。 MATLAB 仿真技術(shù)與應(yīng)用教程，國防工業(yè)出版社， 2020 [3] 樓順天，李博菡?；?MATLAB 的系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) ——信號處理，西安電子科技大學(xué)出版社， 1998 [4] 吳湘淇。信號、系統(tǒng)與信號處理的軟硬件 實(shí)現(xiàn)，電子工業(yè)出版社， 2020 [5] 甘俊英，胡異丁?；?MATLAB 的信號與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，清華大學(xué)出版社，2020