西南交大信号与系统实验报告.docx
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西南交大信号与系统实验报告
西南交通大学
信号与系统实验报告
班级____________学号____________姓名___________
实验时间___年___月___日
实验名称__________________________________________________________
预习：
操作：
报告：
总评：
指导老师：
一、实验预习内容
1、实验目的：
2、实验内容及实验函数说明：
电气工程基础实验中心
二、实验内容
1.2
t=-3:
0.01:
3;
y=rectpuls（t,2）;
plot（t,y）;
axis（[-5,5,-0.5,1.5]）;
1.3
t=-1:
0.0001:
1;
y1=5*rectpuls（t,0.2）;
y2=10*rectpuls（t,0.1）;
plot（t,y1,t,y2）
axis（[-1,1,-1,12]）;
1.4
（1）
t=-3:
0.01:
3;
y=5*cos（12*pi*t）+6*cos（18*pi*t）;
plot（t,y）;
axis（[0,1,-9,11]）;
1.4
（2）
symst;
y=cos（2*pi*t）*cos（2*pi*t）;
ezplot（y,[0,1]）;
axis（[0,1,0,1]）;
4.2
t=0:
0.001:
6;
a1=[156];
a2=[125];
a3=[121];
b=[15];
y1=step（b,a1,t）;
y2=step（b,a2,t）;
y3=step（b,a3,t）;
plot（t,y1,t,y2,'+',t,y3,'*'）;
4.5
a=[156];
b=[28];
[A,B,C,D]=tf2ss（b,a）;
sys=ss（A,B,C,D）;
t=0:
0.01:
5;
f=zeros（1,length（t））;
x0=[0,-3];
subplot（1,3,1）;plot（t,y1）;
y1=lsim（sys,f,t,x0）;
f=exp（-t）;
subplot（1,3,2）;plot（t,y2）;
y2=lsim（sys,f,t）;
subplot（1,3,3）;plot（t,y3）;
y3=lsim（sys,f,t,x0）;
5.3
Ts=0.001;
t=-1:
Ts:
5;
f=（t>0）-（t>1）;
h=0.5*（（t>1）-（t>3））;
y=conv（f,h）*Ts;
L=length（y）;
k=（0:
L-1）*Ts+1;
subplot（2,1,2）;
plot（k,y）;gridon;
axis（[0,10,0,0.7]）;
%6.1
symstTn;
y1=4/T*t+1;
y2=-4/T*t+1;
a0=1/T*（int（y1,-T/2,0）+int（y2,0,T/2））;
y3=y1*cos（n*2*pi/T*t）;
y4=y2*cos（n*2*pi/T*t）;
an=2/T*（int（y3,-T/2,0）+int（y4,0,T/2））;
bn=0;
an=zeros（50,1）;
cn=zeros（50,1）;
T=2*pi;
an
（1）=0;
cn
（1）=0;
for（i=1:
1:
50）
an（i+1）=-2*（-2+2*cos（i*pi）+i*pi*sin（i*pi））/i^2/pi^2;
cn（i+1）=abs（an（i+1））;
end
symsk;
k=0:
1:
50;
stem（k,cn）;
subplot（2,1,1）;
plot（k,cn）;
t=-5:
0.01:
5;
f=sawtooth（（t-pi）,0.5）;
subplot（2,1,2）;
plot（t,f）;1
%7.3
a=[0.080.41];
b=[1];
w=linspace（0,10,300）;
[h,w]=freqs（b,a,w）;
subplot（2,1,1）;
plot（w,abs（h））;
gridon;
subplot（2,1,2）;
plot（w,angle（h））;
gridon;
%7.1
symst;
f=exp（-2*abs（t））;
subplot（3,1,1）
ezplot（f）;
y1=fourier（f）;
y=abs（y1）;
subplot（3,1,2）;
ezplot（y）;
im=imag（y1）;
re=real（y1）;
phase=atan（im/re）;
subplot（3,1,3）;
ezplot（phase）;
%7.2
symstaowt;
tao=1;
F=（tao*sin（w*tao/2/pi））/（w*tao/2）;
subplot（2,2,1）;ezplot（F）;
f=ifourier（F,t）;
subplot（2,2,2）;ezplot（f）;title（'f（t）'）;
subplot（2,2,3）;ezplot（abs（F））;
title（'幅度频谱'）;
im=imag（F）;
re=real（F）;
phase=atan（im/re）;
subplot（2,2,4）;ezplot（phase）;
%9.4
symsst;
H=（s^2+1）/（s^5+2*s^4-3*s^3+3*s^2+3*s+2）;
num=[101];
den=[12-3332];
sys=tf（num,den）;
subplot（211）;
pzmap（sys）;
subplot（212）
impulse（num,den）;
%9.5
symsst;
L=（s+5）/（s^2+5*s+6）;
h=ilaplace（L）;
subplot（311）;
ezplot（h）;
F=1/s;
Y1=L*L;
y1=ilaplace（Y1）;
subplot（312）;
ezplot（y1）;
f=exp（-t）;
F1=laplace（f）;
Y2=F1*L;
y2=ilaplace（Y2）;
subplot（313）;
ezplot（y2）;
%9.6
symsst;
H=1/（s^2+5*s+4）;
f=sym（'（1-t）*（heaviside（t）-heaviside（t-2））-（heaviside（t-2）-heaviside（t-3））'）;
subplot（211）;
ezplot（f）;
F=laplace（f）;
Y=H*F;
y=ilaplace（Y）;
subplot（212）;
ezplot（y）;
%9.2
（1）
symss;
H=（（s+1）*（s+4））/（s*（s+3）*（s+2））;
h=ilaplace（H）;
num=conv（[11],[14]）;
den=conv（conv（[10],[12]）,[13]）;
[k,p,c]=residue（num,den）
%9.2
（2）
symss;
H=（s^3+5*s^2+9*s+7）/（s^2+3*s+2）;
h=ilaplace（H）;
num=[1597];
den=[132];
[k,p,c]=residue（num,den）
%10.5
N=30;
a=[10.4-0.12];
b=[12];f=ones（1,N）;
k=0:
1:
N-1;
yf=filter（b,a,f）;
subplot（211）;
stem（k,yf）;
zi=filtic（b,a,[1,2]）;
y=filter（b,a,f,zi）;
subplot（212）;
stem（k,y）;
%11.2
（1）
symsn;
f=（-1）^n;
h=1/3*（-1）^n+2/3*（3）^n;
F=ztrans（f）;
H=ztrans（h）;
Yf=H*F;
yf=iztrans（Yf）
n=0:
0.5:
10;
yf=1/2*（-1）.^n+1/3*（-1）.^n.*n+1/2*3.^n;
stem（n,yf）;
%11.2
（2）
symsnz;
f=1^n;
F=ztrans（f）;
H=z*（7*z-2）/（（z-0.2）*（z-0.5））;
Y=H*F;
y=iztrans（Y）
n=0:
1:
10;
y=25/2-1/2*（1/5）.^n-5*（1/2）.^n;
stem（n,y）;
%11.2（3）
num=[7-20];
den=conv（[1-0.7],[10.1]）;
[r,p,k]=residuez（num,den）
%11.3
symsz;
H=z^2/（z^2+sqrt
（2）*z+1）;
hn=iztrans（H）
n=0:
0.1:
10;
hn=cos（3/4*pi*n）-sin（3/4*pi*n）;
subplot（211）;
stem（n,hn）;
num=[100];
den=[1sqrt
（2）1];
a=roots（num）;
b=roots（den）;
subplot（212）;
zplane（a,b）;
%10.2
n=50;
a=[1-1-2];
b=[1-1];
subplot（311）;
impz（b,a）;
subplot（312）;
impz（b,a,n）;
subplot（313）;
impz（b,a,-20:
1:
30）;
y=impz（b,a,-5:
1:
10）
%11.1
symsna;
f1=n;
f2=a^n;
f3=0.5*n*（heaviside（n）-heaviside（n-5））;
f4=a^n*cos（n*pi/2）;
F1=ztrans（f1）
F2=ztrans（f2）
F3=ztrans（f3）
F4=ztrans（f4）
波形部分
电气工程基础实验中心
三、实验分析及总结：
电气工程基础实验中心
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