基于matlab的信號與系統(tǒng)實驗指導(dǎo)-資料下載頁
2025-06-25 01:50本頁面
【正文】 源程序如下：syms t sYzis=(3*s+13)/(s^2+3*s+2)。yzi=ilaplace(Yzis)yzi= 7*exp(2*t)+10*exp(t)xt=4*exp(2*t)*Heaviside(t)。Xs=laplace(xt)。Yzss=Xs/(s^2+3*s+2)。yzs=ilaplace(Yzss)yzs= 4*(1t)*exp(2*t)+4*exp(t)yt=simplify(yzi+yzs)yt= 11*exp(2*t)+14*exp(t)4*t*exp(2*t)系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)為：系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)為：系統(tǒng)的完全響應(yīng)為：三、實驗內(nèi)容試用MATLAB命令求課本習(xí)題41各函數(shù)的LT。[注：要求至少任選2個小題。]試用MATLAB命令求課本習(xí)題44各函數(shù)的ILT。[注：要求至少任選2個小題，且分別用兩種方法求解。]試用MATLAB命令和拉普拉斯變換法求課本習(xí)題26。[注：要求至少任選一種情況求解。]四、實驗報告要求實驗八 Z變換及離散時間系統(tǒng)的Z域分析一、實驗?zāi)康膶W(xué)會運用MATLAB求離散時間信號的z變換和z反變換學(xué)會運用MATLAB分析離散時間系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)的零極點學(xué)會運用MATLAB分析系統(tǒng)函數(shù)的零極點分布與其時域特性的關(guān)系學(xué)會運用MATLAB進行離散時間系統(tǒng)的頻率特性分析二、實驗原理及實例分析（一）Z正反變換序列的雙邊z變換定義為： 序列的單邊z變換定義為： MATLAB符號數(shù)學(xué)工具箱提供了計算離散時間信號的單邊z變換的函數(shù)ztrans和z反變換函數(shù)iztrans，其語句格式分別為：Z=ztrans(x)X=iztrans(Z)上式中的x和Z分別為時域表達式和z域表達式的符號表示，可以通過sym函數(shù)來定義。x=sym(‘a(chǎn)^n*cos(pi*n)’)。z=ztrans(x)。simplify(z)ans=z/(z+a)(2) z變換的MATLAB程序為x=sym(‘2^(n1)(2)^(n1)’)。Z=ztrans(x)。simplify(z)ans=z^2/(z2)/(z+2)如果信號的z域表示式是有理數(shù)，則進行z變換的另外一個辦法就是對X(z)進行部分分式展開，然后求各簡單分式的z變換。設(shè)X(z)的有理分式表示為MATLAB信號工具箱提供了一個對X(z)進行部分分式展開的函數(shù)residuez，其語句格式為[R,P,K]=residuez(B,A)其中，B，A分別表示X(z)的分子與分母多項式的系數(shù)向量，R為部分分式的系數(shù)向量，P為極點向量，K為多項式的系數(shù)。若X(z)為有理真分式，則K為0。（二）系統(tǒng)函數(shù)的零極點分析離散時間系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)定義為如果系統(tǒng)函數(shù)的有理函數(shù)表達式為在MATLAB中系統(tǒng)函數(shù)的零極點就可以通過函數(shù)roots得到，也可以借助函數(shù)tf2zp得到，tf2zp的語句格式為:[Z,P,K]=tf2zp(B,A)其中，B與A分別表示為H(z)的分子與分母多項式的系數(shù)向量。它的作用是將H(z)的有理分式表示為轉(zhuǎn)換為零極點增益形式：（三）系統(tǒng)函數(shù)的零極點分布與其時域特性的關(guān)系在離散系統(tǒng)中，z變換建立了時域函數(shù)h(n)與z域函數(shù)H(z)之間的關(guān)系。因此，H(z)從形式上可以反映h(n)的部分內(nèi)在性質(zhì)。下面通過討論H(z)的一階極點情況，來說明系統(tǒng)函數(shù)的零極點分布與系統(tǒng)時域特性的關(guān)系。從圖142可以看出，當(dāng)極點位于單位圓內(nèi)時，h(n)為衰減序列；當(dāng)極點位于單位圓上時，h(n)為等幅序列；當(dāng)極點位于單位圓外時，h(n)為增幅序列。若H(z)有一價實數(shù)極點，則h(n)為指數(shù)序列；若H(z)為一價共軛極點，則h(n)為指數(shù)震蕩序列；則H(z)的極點位于虛軸左邊，則h(z)序列按一正一負的規(guī)律交替變化。（四）離散時間LTI系統(tǒng)的頻率特性分析對于因果穩(wěn)定的離散時間系統(tǒng)，如果激勵為正弦序列，則系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)為。其中，通常為復(fù)數(shù)。離散時間系統(tǒng)的頻率響應(yīng)定義為，其中，稱為離散時間系統(tǒng)的幅頻響應(yīng)特性；稱為離散時間系統(tǒng)的相頻響應(yīng)特性；是以為周期的周期函數(shù)。因此，只要分析在范圍內(nèi)的情況，便可知道整個系統(tǒng)在頻域的特性。MATLAB提供了求離散時間系統(tǒng)頻響特性的函數(shù)freqz，調(diào)用freqz的格式主要有兩種形式。一種形式為：[H,w]=freqz(B,A,N), 其中B與A分別表示H(z)的分子與分母多項式的系數(shù)向量；N為正整數(shù)，默認值為512；返回值包含范圍內(nèi)的N個頻率等分點；返回值H則是離散時間系統(tǒng)頻率響應(yīng)在范圍內(nèi)N的頻率處對應(yīng)的值。另外一種形式為[H,w]=freqz(B,A,N，‘whole’)。與第一種方式的不同之處在于角頻率的范圍由擴展到。三、實驗內(nèi)容使用MATLAB的residuez函數(shù)，求出的部分分式展開和。使用MATLAB畫出下列因果系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)的零極點圖，并判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。使用MATLAB繪制出的頻率響應(yīng)曲線。四、實驗報告要求實驗名稱、實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗環(huán)境、實驗內(nèi)容（上述幾部分代碼及結(jié)果）、實驗思考
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