matlab作业.docx
《matlab作业.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《matlab作业.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
matlab作业
一、用MATLAB绘制常用信号的时域波形（通过改变参数分析其时域性）：
1、单位序列，2、单位阶跃序列，3、正弦序列，4、离散时间实指数序列。
解：
单位阶跃序列：
functionf=Heaviside（t）%阶跃信号
f=（t>0）;解得如图1。
单位冲激信号：
functionchongji（t1,t2,t0）%冲激信号δ（t-t0）,t1,t2分别为起始时间和终止时间
dt=0.01;
t=t1:
dt:
t2;
n=length（t）;
x=zeros（1,n）;
x（1,（t0-t1）/dt+1）=1/dt;
stairs（t,x）;%以解题方式绘画
axis（[t1,t2,0,1.1/dt]）解得如图2
正弦序列：
f（t）=Asin（ωt+Φ）函数sin调用形式f（t）=A*sin（ω*t+Φ）
f（t）=Acos（ωt+Φ）函数cos调用形式f（t）=A*cos（ω*t+Φ）
程序示例：
Frp=50;%信号频率值
count=0;
fs=1024;N=1024;%采样速率和数据点数
df=0.01;%频率分辨率
t=1/fs:
1/fs:
1024/fs;
x=sin（2*pi*Frp*t）;
subplot（2,1,1）;
plot（x）;
axis（[0,1100,-1.2,1.2]）;
xlabel（‘N’）;
ylabel（‘振幅’）；title（‘sin函数’）；gridon;解得如图3
指数：
函数exp调用形式f=A*exp（a*t）
程序：
clear,t0=0;tf=5;dt=0.05;t1=1;
t=[t0:
dt:
tf];st=length（t）;
n1=floor（（t1-t0）/dt）;
x1=zeros（1,st）;
x1（n1）=1/dt;
subplot（2,2,1）,stairs（t,x1）,gridon
axis（[0,5,0,22]）
x2=[zeros（1,n1-1）,ones（1,st-n1+1）];
subplot（2,2,3）,stairs（t,x2）,gridon
axis（[0,5,0,1.1]）
alpha=-0.5;w=10;x3=exp（（alpha+j*w）*t）;
subplot（2,2,2）,plot（t,real（x3））,gridon
subplot（2,2,4）,plot（t,imag（x3））,gridon
解得如图4。
二、用MATLAB实现信号的时域运算：
1、相加，2、相乘，3、数乘。
相加：
t=0:
0.001:
6;
y1=2*rectpuls（t-3,2）;
y2=2*rectpuls（t-3,6）;
f1=y1+y2;
plot（t,f1）;
gridon;
axis（[0,7,0,5]）;运行程序，得如图5
相乘：
t=0:
0.001:
6;
y1=2*rectpuls（t-3,2）;
y2=2*rectpuls（t-3,6）;
f1=y1.*y2;
plot（t,f1）;
gridon;
axis（[0705]）;运行程序，得如图6
数乘：
t=0:
0.001:
6;
y1=2*rectpuls（t-3,2）;
y2=2*rectpuls（t-3,6）;
f1=2*（y1+y2）;
plot（t,f1）;
gridon;
axis（[07010]）;运行程序，得如图7。
三、用MATLAB实现信号的时域变换（参数变化，分析波形的变化）：
1、反转，2、时移（超时，延时），3、展缩。
反转：
设f（t）=（1+t/2）*[&（t+2）-&（t-2）],求f（t±2）,f（-t）,f（2t）.
程序：
symst；
f=sym（‘（t/2+1）*（heaviside（t+2）-heaviside（t-2））’）；
subplot（2,3,1）,ezplot（f,[-3,3]）；
title（‘f（t）’）；
y1=subs（f,t,t+2）；
subplot（2,3,2）,ezplot（y1,[-5,1]）；
title（‘f（t+2）’）；
y2=subs（f,t,t-2）；
subplot（2,3,3）,ezplot（y2,[-1,5]）；
title（‘f（t-2）’）；
y3=subs（f,t,-t）；
subplot（2,3,4）,ezplot（y3,[-3,3]）；
title（‘f（-t）’）；
y4=subs（f,t,2*t）；
subplot（2,3,5）,ezplot（y4,[-2,2]）；
title（‘f（2*t）’）；运行如图8。
移动：
clear;
closeall;t=-5:
0.01:
5;
x=exp（-0.5*t）.*stepfun（t,0）;
x1=exp（-0.5*（t+2））.*stepfun（t,2）;%信号右移两个单位波形
x2=exp（-0.5*（t-2））.*stepfun（t,-2）;%信号左移两个单位波形
subplot（311）;%输出第一个波形
plot（t,x）;
gridon;
title（‘原信号x（t）’）;
sunplot（312）;%输出第二个波形
plot（t,x1）
gridon;
title（‘右移信号x（t）’）;
sunplot（313）;%输出第三个波形
plot（t,x2）
gridon;
title（‘左移信号x（t）’）;
xlabel（‘时间t’）;运行图如图9。
展缩：
设有连续时间信号y（t）,尺度变换是指该信号在时间轴尺度上的展缩或压缩。
尺度变换可用变量at（a大于0的常数）替代原信号y（t）的自然变量t，得到尺度变换y（at）来实现。
若a>1，则信号y（at）是将原信号y（t）以原点（t=0）为基准点，沿横轴压缩到原来的1/a。
若a<1，则信号y（at）是将信号y（t）以原点（t=0）为基准点，沿横轴展宽到原来的1/a倍。
简图如图10：
四、用MATLAB实现离散时间系统卷积和仿真波形 。
f1（t）=2t+1,f2t=6t,卷积f1t*f2t。
程序：
s=0.01;
k1=0:
s:
2;
k2=k1;
f1=2*k1+1;
f2=6*k2;
f=conv（f1,f2）;
f=f*s;
k0=k1
（1）+k2
（1）;
k3=length（f1）+length（f2）-2;
k=k0:
s:
k3*s;
subplot（3,1,1）;
plot（k1,f1）;
title（‘f1（t）’）;
subplot（3,1,2）;
plot（k2,f2）;
title（‘f2（t）’）;
subplot（3,1,3）;
plot（k,f）;
title（‘f（t）卷积波形’）;运行图如图11
五、建立数学模型，然后用MATLAB 编写求解下图电流i1和i2的通用程序。
解：
①建模。
按图1，建立节点电压方程（电阻R2两端的节点从左到右分别为Un1和Un2）：
（1/R1+1/R2）Un1+（-1/R2）Un2=IS+αI2
（-1/R2）Un1+（1/R1+1/R2+1/R3）Un2=-αI2+βI1/R3
I1=（Un1－Un2）/R2
I2=Un2/R4
②编程。
利用MATLAB编写的程序如下：
clear，formatcompact
%输入元件参数值R1=4；R2=4；R3=4；R4=2；Is=2；α=0.5；β=4；
%按Z×X=Y列写电路的矩阵方程，其中：
X=[U1；U2；I1；I2]
z11=1/R1+1/R2；z12=-1/R2；z13=0；z14=-α；z21=-1/R2；z22=1/R2+1/R3+1/R4；z23=-β/R3；z24=α；z31=1/R2；z32=-1/R2；z33=-1；z34=0；z41=0；z42=1/R4；z43=0；z44=-1；%以上设置系数矩阵X的元素
Z=[z11,z12,z13,z14；z21,z22,z23,z24；z31,z32,z33,z34；z41,z42,z43,z44]；
Y=[Is；0；0；0];
X=Z\Y；%求解结果
I1=X（3），I2=X（4）；
I1,I2%输出结果
运行程序得：
I1=1，I2=1
即正确答案为：
I1=1A,I2=1A
图表1
图表2
图表3
图表4
图表10
图表5
图表6
图表7
图表8
图表9
图表11
升级会员 