【正文】 基于 MATLAB 的信號與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，清華大學(xué)出版社，2020 ?；?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?；?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。 作為一 個通信工程專業(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，同時培養(yǎng)起自己的專業(yè)素養(yǎng)和綜合能力。如果沒有足夠的耐心就可能得不出正確的仿真結(jié)果。在輸入數(shù)據(jù)時，要注意各個參數(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。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，同時也是對學(xué)習(xí)效果的一種檢驗(yàn)。系統(tǒng)不穩(wěn)定 39。 p=roots(a) p = 如圖 3— 17 所示 + + pxm=max(real(p))。 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]。 )(sH 的極點(diǎn) p p3 處于右半開 s 平面，故系統(tǒng)不穩(wěn)定。) 如圖 3—16 所示 由運(yùn)行結(jié)果如圖 3— 15 所示。xlabel(39。虛部 39。grid on。H(s)的零極點(diǎn)圖 39。)。 plot(real(q),imag(q),39。x39。 b=[1 0 4]。 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。1/(s^2+3*s+2)39。 求沖激響應(yīng) )(th 。)。 %求 f1(t)的拉普拉斯變換 F1=laplace(f1) F1 = 1/(s+2) f2=sym(39。exp(2*t)*Heaviside(t)39。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。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)。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。下面舉例說明兩函數(shù)的調(diào)用方法。分別討論。 MATLAB進(jìn)行部分分式展開 為了方便 LAPLACE 反變換，先對 F(s)進(jìn)行部分分式展開。 ezplot(abs(F))。 ezplot(f)。 F=fourier(f)。Heaviside(t)39。 傅里葉變換圖如圖 3—12 所示 圖 3—12 （ 2）利用 MATLAB 繪出特性曲線： 試畫出 f(t)= et332 ? U(t)的波形及其頻錄特性曲線。 f=fourier(exp(2*abs(t)))。 下面讓我們用幾個例子來驗(yàn)證以上知識點(diǎn)： （ 1）利用 MATLAB 求解傅里葉變換：已知連續(xù)時間信號 f(t)=et||2? ,通過程序完成 f(t)的傅立葉變換。 F=ifourier（ F， v)：返回函數(shù) f 是 u的函數(shù)，而不是默認(rèn)的 x 的函數(shù)。 )( ?jX )(?jH )( ?jY圖 3— 11 LTI 系統(tǒng)框圖 )( )()( ??? jX jYjH ?kNk ??? 2?? ? ??? ??? ?? ??? ?????? ?? ee njtj nfdttfjF )(lim)(? ? ? ?e njNn knfkF ???? ????? 10唐山學(xué)院課程實(shí)踐 16 F=fourier(f,u,v） :是關(guān)于 u 的函數(shù) f 的傅里葉變換，返回函數(shù) F 式關(guān)于 v 的函數(shù)。 調(diào)用格式 : F=fourier(f):符號函數(shù) f的傅里葉變換，默認(rèn)返回函數(shù) F 是關(guān)于 ? 的函數(shù)。 編程中需要注意的是：要正確生成信號 )(tf 的 N 個樣本 )(?nf 的向量及向量e nj k ??? 。 當(dāng)頻率特性曲線采用對數(shù)坐標(biāo)時，又稱為波特圖。其中， ? ??H 隨 ? 變化的規(guī)律稱為系統(tǒng)的幅頻特性： ???? 隨 ? 變化的規(guī)律稱為系統(tǒng)的相頻特性。 系統(tǒng)函數(shù) ???H 反映了系統(tǒng)內(nèi)在的固有特性，它取決于系統(tǒng)自身的結(jié)構(gòu)及組成系統(tǒng)元器件的參數(shù)，與外部激勵無關(guān)，是描述系統(tǒng)特性的一個重要參數(shù)。對于一個零狀態(tài)的線性系統(tǒng)，如圖 3— 11 所示。 (4).掌握傅立葉變換的數(shù)值計(jì)算方法，以及繪制信號頻譜圖的方法。 (2).了解傅立葉變換的頻移特性及其應(yīng)用 。,(ttao))。,tao)*subs(f2,39。 g=subs(f1,39。 f1=t。) 階躍響應(yīng)圖如圖 3—8（ 2）所示 圖 3—8（ 2） 唐山學(xué)院課程實(shí)踐 13 （ 4）求卷積：求信號 f1(t)=t 和 f2(t)=sin(t)的卷積的解析解。) title(39。),ylabel(39。) 沖激響應(yīng)圖如圖 3—8（ 1）所示 唐山學(xué)院課程實(shí)踐 12 圖 3—8（ 1） subplot(212) plot(t,g),grid on xlabel(39。) title(39。),ylabel(39。 subplot(211) plot(t,h),grid on xlabel(39。 h=impulse(sys,t)。 解 在 MATLAB 命令窗口 鍵入如下語句 t=0::4。 y=dsolve(eq,con)。 con=39。 解 在 MATLAB 命令窗口鍵入如下語句 eq=39。39。 y=dsolve(eq,con)。 con=39。 解 在 MATLAB 命令窗口鍵入如下語句： eq=39。(t)+4y(t)=0,y(0_)=1,y39。 下面我們用幾個例子來驗(yàn)證以上知識點(diǎn) （ 1）求零輸入相應(yīng)：求齊次微分方程在給定初始條件下的零輸入相應(yīng)，y39。 y = step(sys,t)。) 程序運(yùn)行結(jié)果： 輸入以下數(shù)據(jù)： f1=sin(3*t) f2=cos(3*t+2) dt= 得出圖形如圖 3—5所示： 12( ) [( ) ]k f k f n k???? ? ? ? ??1 2 1 2( ) ( ) ( ) ( ) [ ( ) ]kkf n f k f t k f k f n k??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???0 2 4 6 8 10 12 3 0 0 2 0 0 1 0 00100200300400卷積tf1*f2圖 3— 5 唐山學(xué)院課程實(shí)踐 10 在 MATLAB 中，對于連續(xù) LTI 系統(tǒng)的沖激響 應(yīng)和階