成都理工大学电气工程及其自动化信号与系统实验作业图文百度精.docx
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成都理工大学电气工程及其自动化信号与系统实验作业图文XX精
指导老师:
李琳琳
姓名:
学号:
实验二线性非时变系统的时域分析
一:
实验性质
验证性实验
二.实验目的
掌握在时域中对连续和离散时间线性非时变系统响应进行分析的方法。
三.实验内容与步骤
(1用MATLAB画出系统的微分方程为22(dttrd+3dt
tdr(+2r(t=3e(t的冲激响应以及系统在输入信号e(t=et2u(t时的零状态的波形。
i.解:
>>a=[132];
>>b=[3];
>>impulse(b,a,0:
0.01:
6
其图形如下
ImpulseResponse
Time(secondsAmplitude
更改其时间间隔后有:
>>a=[132];
>>b=[3];
>>impulse(b,a,0:
0.05:
10
图形如下:
012
345
678910ImpulseResponse
Time(secondsAmplitude
由图形变化可知,时间越长,图形的响应越接近零。
ii.解:
零状态响应的图形如下
>>a=[132];
>>b=[3];
>>p=0.01;
>>t=0:
p:
10;
>>x=exp(-2*t;
>>lsim(b,a,x,t;
012345
67891000.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
LinearSimulationResults
Time(secondsAmplitude
当改变时间间隔后,图形如下:
>>a=[132];
>>b=[3];
>>p=0.05;
>>t=0:
p:
20;
>>x=exp(-2*t;
>>lsim(b,a,x,t;
0246810
121416182000.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
LinearSimulationResults
Time(secondsAmplitude
由图可知,当改变时间间隔后,图形没有发生变化。
(2已知离散系统的差分方程为:
y(n+y(n-1+0.25y(n-2=x(n用MATLAB画出该系统的单位函数响应。
解:
>>a=[110.25];
>>b=[1];
>>impz(b,a
n(samplesAmplitude
实验四系统的零极点分析
一:
实验性质
验证性实验
二:
实验目的
1掌握系统函数级零极点的概念;
2掌握对连续和离散系统的稳定性进行分析的方法。
三:
实验题
例1绘出零极点图
>>a=[1.005.0016.0030.00];
b=[520250];
mjdt(a,b;
p=
-3.0000
-1.0000+3.0000i
-1.0000-3.0000i
z=
-2.0000+1.0000i
-2.0000-1.0000i
连续系统的零极点图
-3-2-10123
作业题
(1已知一连续时间线性非时变系统的系统函数为
H(s=1
23242342++-+-sssss画出系统的零极点图并判断系统的稳定性。
>>clf
>>a=[1.002.00-3.002.001.00];
>>b=[10-4];
>>mjdt(a,b;
p=
-3.1300
0.7247+0.6890i
0.7247-0.6890i
-0.3195
z=
2.0000
-2.0000
-3-2-10123
-3
-2
-1
1
2
3连续系统的零极点图
因为该图有极点在又右半平面,所以该系统不稳定。
(2已知一离散系统的时间线性非时变的系统函数为H(z=211
2523---+--z
zz,画出系统的零极点图并判断系统的稳定性。
解:
>>clf
>>a=[2.00-5.002.00];
>>b=[-30];
>>nmjdt(a,b;
p=
2.0000
0.5000
z=
-2-1.5-1-0.500.511.52
-2
-1.5
-1
-0.5
0.5
1
1.5
2
离散系统的零极点图
轴
因为该系统的所有极点不在同一个圆里,所以该系统不稳定。
实验五系统仿真
一:
实验性质
综合性实验
二:
实验目的
用MATLAB中的Sinmulink建立仿真模型,完成系统函数和系统冲激响应的仿真
三.实验原理及方法
用MATLAB中的Sinmulink建立仿真模拟,完成系统函数和系统冲激响应的模拟
四.实验过程及其步骤
<1>.激励信号为单位阶跃信号
1.1
1.观察函数,选择source中的step函数作为系统的激励(输入函数,用鼠标把step函数拖入untitled窗中作为本系统的输入函数,在sinks中选择scope用以观察系统响应波形。
2.选continues库,用鼠标吧传递函数模块拖入untitled窗中,置于激励信号源和示波器间。
双击传递函数,设置函数参数:
为[10][11];
3.用鼠标拖出的连线将信号源、传递函数、示波器等按照系统的要求连接起来即可。
4在untitled的菜单中选sinmulation的start则仿真执行开始,双击示波器就可以观察激励和响应的波形。
]
响应波形
三:
实验题例题系列例1:
、
实验题
(1当系统的传递函数为s/(s+1时,单位阶跃函数,单位冲激函数及正弦信号时图形如下:
单位阶跃:
单位冲激:
(3当系统的传递函数pi
pispis**4*22,输入分别为单位阶跃函数,单位冲激函数及正弦信号时的输出结果。
解:
单位阶跃:
单位冲激:
实验六频谱分析和抽样定理实验
一:
实验性质
综合性实验
二:
实验目的
观察离散信号频谱,了解其频谱特点;验证抽样定理并恢复原信号。
三:
实验原理:
1.离散信号不仅可从离散信号源获得,而且也可以从连续信号抽样获得。
2连续周期信号经周期矩形脉冲抽样后,抽样信号的频谱。
(1观察抽样信号波形
aJ702置于“三角”,选择输出信号为三角波,拨动开关K701选择“函数”;
b按下S702使得输出频率为1KHz(默认的输出信号频率为2KHz;
c连接平P702与P601,输出抽样原始信号;
d连接P701与P602,输出抽样脉冲;
e按下S
f连接P702和P701,调节电位器W701,信号输出信号幅度为1V;
g拨动地址开关SW704改变抽样频率,用示波器观察TP603(Fs(t的波形,此时需把拨动开关K601拨到“空”位置进行观察。
地址开关不同组合,输出不同频率和占空比的抽样脉冲。
(1图一,图二,图三,图四分别为16KHz正弦波,2KHz方波,2KHz三角波,2KHz半波的频谱
16KHz正弦波
2KHz方波
2KHz三角波
2KHz半波
实验目的:
观察离散信号频谱,了解其频谱特点;验证抽样定理并恢复原信号。
实验原理:
(2离散信号不仅可从离散信号源获得,而且也可以从连续信号抽样获得。
(3连续周期信号经周期矩形脉冲抽样后,抽样信号的频谱。
实验原理:
(1观察抽样信号波形
aJ702置于“三角”,选择输出信号为三角波,拨动开关K701选择“函数”;
b按下S702使得输出频率为1KHz(默认的输出信号频率为2KHz;
c连接平P702与P601,输出抽样原始信号;
d连接P701与P602,输出抽样脉冲;
e按下S
f连接P702和P701,调节电位器W701,信号输出信号幅度为1V;
g拨动地址开关SW704改变抽样频率,用示波器观察TP603(Fs(t的波形,此时需把拨动开关K601拨到“空”位置进行观察。
地址开关不同组合,输出不同频率和占空比的抽样脉冲。
如图所示:
原始信号(3KHz方波
1111
原始信号(0101三角波
抽样波1111(成功
(失败0101