【正文】 該圖用線條顯示數(shù)據(jù)點與x軸的距離，一小圓圈（缺省標(biāo)記）或用指定的其他標(biāo)記符號與線條相連，在y軸上標(biāo)記數(shù)據(jù)點的值。161。10) 多子圖，subplot161。string39。)在圖形中指定的位置(x,y)上顯示字符串string5）xlabel(39。2）grid on 給當(dāng)前的坐標(biāo)軸增加分隔線。 例 t = 0:pi/20:2*pi。5） 矩陣轉(zhuǎn)置，運算符：′總之，矩陣的四則運算，運算符：+ * .* \ .\ / ./ ^ .^ ’ .’基本平面圖形繪制命令 plot的調(diào)用格式1）plot(X,Y) %當(dāng)X,Y均為實數(shù)向量，且為同維向量，則以x的元素為橫坐標(biāo)，y的元素為縱坐標(biāo)，繪制曲線。矩陣的卷積和多項式乘法，函數(shù) conv實現(xiàn)：格式 w = conv(u,v) %u、v為向量，其長度可不相同。運算規(guī)則：對應(yīng)元素相加、減，即按線性代數(shù)中矩陣的“十”，“一”運算進行。3）一些常用的特殊矩陣單位矩陣：eye(m,n)。2）命令窗口查詢幫助help+關(guān)鍵詞，顯示所有幫助說明；lookfor＋關(guān)鍵字，查訊相關(guān)函數(shù)，等等。 （2）第一行幫助行 以（%）開頭，作為lookfor指令搜索的行 （3）函數(shù)體說明及有關(guān)注解 以（%）開頭，用以說明函數(shù)的作用及有關(guān)內(nèi)容 （4）函數(shù)體語句 函數(shù)體內(nèi)使用的除返回和輸入變量這些在function語句中直接引用的變量以外的所有變量都是局部變量，即在該函數(shù)返回之后，這些變量會自動在MATLAB的工作空間中清除掉。3）函數(shù)M文件（常稱為M函數(shù)） 與在命令窗口中輸入命令一樣，函數(shù)接受輸入?yún)?shù)，然后執(zhí)行并輸出結(jié)果。 2）程序M文件 ，包含一連串的MATLAB指令和必要的注解。其中MATLAB的關(guān)鍵字如for、if、end等為藍色，注釋語句為綠色，字符串為紅色，其他文本為黑色，顏色的設(shè)置非常醒目，便于調(diào)試。 （2）選擇工具欄的“New”或“Open”項。 （6）工作間窗口在主窗口的“View”菜單下選擇“Workspace”命令，可以打開或關(guān)閉MATLAB的工作間窗口，工作間窗口是MATLAB的重要組成部分。（3）歷史窗口在主窗口的“View”菜單下選擇“Command History”命令可以打開或關(guān)閉MATLAB的歷史窗口。（1）MATLAB主窗口，與MATLAB的早期版本不同的是，MATLAB 了一個主窗口，其他的幾個窗口都包含在這個大的主窗口中。 %繪制系統(tǒng)幅頻響應(yīng)曲線附錄： MATLAB基本操作及常用命令MATLAB的啟動啟動MATLAB有多種方式，最常用的方法就是雙擊系統(tǒng)桌面的MATLAB圖標(biāo)，也可以在開始菜單的程序選項中選擇MATLAB快捷方式。f1=0。k=。 %繪制系統(tǒng)幅頻響應(yīng)曲線%繪制系統(tǒng)（c）的幅頻響應(yīng)曲線z=[20+i*40 20i*40]。f1=0。k=。)2．%xh07%繪制系統(tǒng)（a）的幅頻響應(yīng)曲線z=[0]。)xlabel(39。endHw=prod(bj,1)./prod(ai,1)。 vp=ypp*ones(1,length(w))。 ai=abs(vp)。 bj=abs(vq)。n=length(p)。z=z39。全部的MATLAB圖形應(yīng)該用打印機打印，然后貼在本實驗報告中的相應(yīng)位置，禁止復(fù)印件。三、實驗內(nèi)容1．已知連續(xù)系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)分別為：(1)H1(S)=；(2)H2(s)=；(3)H3(s)=；(4)H4(s)=，繪制各系統(tǒng)函數(shù)零、極點分布圖和計算系統(tǒng)函數(shù)的零、極點位置和沖激響應(yīng)時域波形。幾何矢量法即是根據(jù)系統(tǒng)零、極點分布來分析系統(tǒng)頻率響應(yīng)的一種直觀而便捷的方法，該方法將系統(tǒng)函數(shù)的零、極點視為s平面上的矢量，通過對這些矢量（零、極點）的模和相角的計算，即可快速確定出系統(tǒng)的幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)。pzmap(H)。%xh06%觀察和分析系統(tǒng)函數(shù)零、極點對系統(tǒng)時域特性的影響%繪制系統(tǒng)函數(shù)零、極點分布圖和計算系統(tǒng)函數(shù)的零、極點位置b=[1 2]。axis([0 2 100 10])。)。subplot(212)。title(39。plot(w/pi,HM)。a=[1,3,2]。step(b,a,t)。f=exp(2*t)。a=[1,3,2]。2．詳細記錄實驗過程中的有關(guān)信號波形圖（存于自帶的U盤中），圖形要有明確的標(biāo)題。解：手工計算過程為：H(s)=1/(s2+3s+2) 則：H(jω)=1/(ω2+j3ω+2）H(jω)｜ω＝1=1/(1+j3) = arg[H(j)]=∴ 穩(wěn)態(tài)響應(yīng)y(t)=10* sin()=()MATLAB實現(xiàn):第一步求頻響H(jω)M文件略（xh05）運行結(jié)果：從ω=(幅頻、相頻響應(yīng)曲線略)HM =Columns 1 through 11 HP = Columns 1 through 11 0 第二步正弦穩(wěn)態(tài)響應(yīng)仿真() 三、實驗內(nèi)容實驗前，一定要針對下面的實驗項目做好相應(yīng)的實驗準(zhǔn)備工作，包括事先編寫好相應(yīng)的實驗程序等事項。實驗中用到的MATLAB函數(shù)如下：[H,w] = freqs(b,a)：b,a分別為連續(xù)時間LTI系統(tǒng)的微分方程右邊的和左邊的系數(shù)向量（Coefficients vector）；Hm = abs(H)：求模數(shù)，即進行運算，求得系統(tǒng)的幅度頻率響應(yīng)，返回值存于Hm之中。和都是頻率w的函數(shù)。2．連續(xù)時間LTI系統(tǒng)的頻率響應(yīng)所謂頻率特性，也稱為頻率響應(yīng)特性，簡稱頻率響應(yīng)（Frequency response），是指系統(tǒng)在正弦信號激勵下的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)隨頻率變化的情況，包括響應(yīng)的幅度隨頻率的變化情況和響應(yīng)的相位隨頻率的變化情況兩個方面。圖42 連續(xù)系統(tǒng)的沖激響應(yīng) 2(b,a,t1:p:t2)：繪出在 t1~t2 時間范圍內(nèi)，且以時間間隔p 均勻取 樣的沖激響應(yīng)波形。 impulse(b,a)。（1） impulse函數(shù)函數(shù) impulse將繪出由向量a和b表示的連續(xù)系統(tǒng)在指定時間范圍內(nèi)的沖激響應(yīng)h(t)的時域波形圖，并能求出指定時間范圍內(nèi)沖激響應(yīng)的數(shù)值解。MATLAB為用戶提供了專門用于求連續(xù)系統(tǒng)沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)并繪制其時域波形的函數(shù) impulse和 step。)。t39。%計算原信號和重構(gòu)信號之間的誤差error=abs(faf2)。,39。)。t39。 %所有i的yy plot(i,yy1,39。m:39。hold offsubplot(312)。title(39。)。subplot(311)。%Sa(t)信號采樣f=sinc(nTs/pi)。m=fix(length(n)/2)。Ts=k*pi/wm。k=input(39。改變采樣間隔Ts，記錄不同采樣間隔下的原信號、抽樣信號、重構(gòu)信號以及誤差信號的波形。本實驗硬件部分就是如此。為了實現(xiàn)對連續(xù)信號的抽樣和抽樣信號的復(fù)原，可用實驗原理框圖34的方案。 (a) 連續(xù)信號的頻譜（b） 高抽樣頻率時的抽樣信號及頻譜（不混疊）（c） 低抽樣頻率時的抽樣信號及頻譜（混疊）圖32 抽樣過程中出現(xiàn)的兩種情況4．如果滿足抽樣定理，那么，我們就可以唯一地由已抽樣信號fs(t)恢復(fù)出原連續(xù)時間信號f(t)。當(dāng)fs＜2ωm時，抽樣信號的頻譜會發(fā)生混迭，從發(fā)生混迭后的頻譜中我們無法用低通濾波器獲得原信號頻譜的全部內(nèi)容。2．正如測得了足夠的實驗數(shù)據(jù)以后，我們可以在坐標(biāo)紙上把一系列數(shù)據(jù)點連起來，得到一條光滑的曲線一樣，抽樣信號在一定條件下也可以恢復(fù)到原信號。平移的頻率等于抽樣頻率fs 及其諧波頻率2 f s 、3 f s 二、實驗儀器1．信號與系統(tǒng)實驗箱 2．雙蹤示波器 3．計算機4．MATLAB軟件三、原理說明1． 離散時間信號可以從離散信號源獲得，也可以從連續(xù)時間信號抽樣而得。,8)。xlabel(39。axis([2 2 ])。,num2str(k+2))。Fontsize39。))。 title(strcat(39。 plot(t/pi, y((k+1)/2,:))。 x=x+sin(k*t)/k。 %顯示橫坐標(biāo)單位x=zeros(size(t))。單位: pi39。 %制定圖形顯示的橫坐標(biāo)范圍和縱坐標(biāo)范圍title(39。figure(1)。ones(n,1)。 %鍵盤輸入傅里葉級數(shù)展開的項數(shù)t=2*pi::2*pi。)。 2．調(diào)節(jié)點分別為：“S13”：此模塊的電源開關(guān)。九、實驗測試點的說明 1．測試點分別為： “輸入”：模擬信號的輸入。3．詳細整理實驗數(shù)據(jù)，并畫出波形分解與合成的波形。圖24 基波與三次和五次諧波疊加后的波形七、實驗報告1．根據(jù)實驗測量所得的數(shù)據(jù)，繪制方波及其基波和各次諧波的波形、頻率和幅度（注意比例關(guān)系）。4．將方波分解所得基波和三次諧波,用導(dǎo)線與其對應(yīng)的插孔相連，觀測加法器的輸出“合成”波形，并記錄所得的波形。 2．取函數(shù)發(fā)生器的10KHZ方波為輸入信號，將其接至該實驗?zāi)K的各帶通濾波器的“輸入”端,用示波器觀察各帶通濾波器的輸出。實驗所用的被測信號是左右的周期信號，而用作選頻網(wǎng)絡(luò)的五種有源帶通濾波器的輸出頻率分別是，因而能從各有源帶通濾波器的兩端觀察到基波和各次諧波。 周期為T=的周期方波信號的傅里葉級數(shù)為f(t)= n=1,2,…通過一個選頻網(wǎng)絡(luò)可以將信號中所包含的某一頻率成份提取出來。3．20M雙蹤示波器一臺。2．觀察由各次諧波合成的信號。grid on實驗二 信號分解與合成一、實驗?zāi)康?1．觀察信號的分解。 %定義時間范圍向量f=exp(2*t)。b=[1 2]。grid ony2=step(b,a,t) %系統(tǒng)階躍響應(yīng)subplot(212)。 %定義時間范圍向量y1=impulse(b,a,t) %系統(tǒng)沖激響應(yīng)subplot(211)。m文件一：%xh01%繪制系統(tǒng)沖激響應(yīng)的時域波形a=[1 2 1]。 “輸出”：零輸入和零狀態(tài)的輸出端。六、實驗報告，分別繪制出零輸入和零狀態(tài)的輸出波形。(3) 改變函數(shù)信號發(fā)生器的“頻率調(diào)節(jié)”電位器，觀察到的是不同系統(tǒng)下的零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)。在不同的輸入信號下，電路會表征出不同的響應(yīng)。2．典型電路分析：電路的響應(yīng)一般可分解為零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)。2．系統(tǒng)時域與頻域分析模塊一塊。3．學(xué)會電路的零狀態(tài)響應(yīng)與零輸入響應(yīng)的觀察方法?！癎ND”：與實驗箱的地相連。方波、三角波、鋸齒波信號的觀察： （1） 按下此模塊中的相應(yīng)信號的按鍵，用示波器觀察輸出的信號,并分析其對應(yīng)的頻率。鐘形信號的觀察：（1） 按下此模塊中的按鍵 “鐘形信號”，用示波器觀察輸出的鐘形信號,并分析其對應(yīng)的頻率。（2）再按一下“頻率降”或“頻率升”鍵，觀察波形的變化，并分析且測量對應(yīng)頻率的變化。具體步驟如下：（1）按下此模塊中的按鍵 “指數(shù)信號”，用示波器觀察輸出的指數(shù)信號,并分析其對應(yīng)的頻率、參數(shù)。（2）按下此模塊中的按鍵“正弦波”，用示波器觀察輸出的正弦信號，并分析其對應(yīng)的頻率。其信號如下圖所示：圖154 抽樣信號鐘形信號（高斯函數(shù)）：其表達式為： ， 其信號如下圖所示：圖 155 鐘形信號脈沖信號：其表達式為，其中為單位階躍函數(shù)。π,177。正弦信號：其表達式為，其信號的參數(shù)：振幅、角頻率、與初始相位。因而對信號的研究是對系統(tǒng)研究的出發(fā)點，是對系統(tǒng)特性觀察的基本手段與方法。這些信號可以應(yīng)用到后面的“基本運算單元”和“無失真?zhèn)鬏斚到y(tǒng)分析”中?！胺日{(diào)節(jié)”：可以調(diào)節(jié)輸出掃頻信號的幅度。“GND”：與實驗箱的地相連。按照實驗原理給出的公式，計算出掃頻源各頻段的輸出頻率范圍。（注：“掃頻段9”所輸出波形的頻率最低，反之，“掃頻段1”輸出波形的頻率則最高。調(diào)節(jié)“幅度調(diào)節(jié)”電位器，觀察“掃頻信號”的輸出幅度的變化。選中“掃頻段9”，則與之相對應(yīng)的指示燈亮。五、實驗步驟按下常用信號分類與觀察模塊的電源開關(guān)S5，并將單片機選中鋸齒波輸出狀態(tài)。單片機低頻信號發(fā)生器產(chǎn)生的掃頻控制電壓鋸齒波為雙極性波形，為了不讓輸出的掃頻信號失真，本模塊采用的是一加法器電路來實現(xiàn)此功能的。因而，在做實驗時，應(yīng)讓單片機低頻信號發(fā)生器模塊輸出鋸齒波。正弦振蕩器在掃頻電壓的作用下，按一定的規(guī)律，在一定的范圍內(nèi)反復(fù)掃描。示波器適合于在定性或半定性掃頻測量中作指示器用，可以在全頻段上給出直觀的測量結(jié)果?！包c頻法”雖然準(zhǔn)確度較高，但繁瑣而費時，有些頻率間隔不夠密就被漏去，難以全面了解被測系統(tǒng)的頻率特性。20M雙蹤示波器一臺。掌握掃頻源的使用方法。“RESET”：用于單片機89C205