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《实验二 连续时间系统的时域分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、实验二连续时间系统的时域分析一、实验目的：1、学习MATLAB语言的编程方法及熟悉MATLAB指令。2、深刻理解卷积运算，利用离散卷积实现连续卷积运算。3、学会用MATLAB求解系统的零状态响应、冲激响应及阶跃响应的方法。二、原理说明：1．卷积积分卷积积分在信号与系统分析中具有非常重要的意义，是信号与系统分析的基本方法之一。连续时间信号和的卷积积分（简称为卷积）定义为：1.1卷积的计算借助MATLAB的内部函数conv()可以很容易地完成两个信号的卷积积分运算。其语法为：y=conv(x,h)。其中x和h分别是
2、两个作卷积运算的信号，y为卷积结果。conv(x,h)函数实际上是完成两个多项式的乘法运算。例如，两个多项式p1和p2分别为：和这两个多项式在MATLAB中是用它们的系数构成一个行向量来表示的，如果用x来表示多项式p1，h表示多项式p2，则x和h分别为x=[1234]h=[4321]在MATLAB命令窗口依次键入>>x=[1234];>>h=[4321];>>y=conv(x,h)在屏幕上得到显示结果：y=411203020114这表明，多项式p1和p2的乘积为：正如前所述，用MATLAB处理连续时间信号时，独
3、立时间变量t的变化步长应该是很小的，假定用符号dt表示时间变化步长，那么，用函数conv()作两个信号的卷积积分时，应该在这个函数之前乘以时间步长方能得到正确的结果。也就是说，正确的语句形式应为：y=dt*conv(x,h)。由于MATLAB运算的特点，两个连续信号f1(t)、f2(t)的卷积f(t)=f1(t)*f2(t)，用MATLAB实现的过程应为：（1）将连续信号f1(t)、f2(t)以时间间隔Δ进行取样，得离散序列f1(kD)、f2(kD)；（2）构造f1(kD)、f2(kD)与相对应的时间向量k1和
4、k2；（3）调用conv()函数计算卷积积分f(t)的近似向量f(kD)；（4）构造f(kD)对应的时间向量k。下面是利用MATLAB实现连续信号卷积运算的通用函数sconv()，它在计算出卷积积分近似值的同时，还绘出f(t)的波形图。function[f,k]=sconv(f1,f2,k1,k2,p)%计算连续信号卷积积分f(t)=f1(t)*f2(t)%f:卷积积分f(t)对应的非零值向量%k:f(t)的对应时间向量%f1,f2:f1(t),f2(t)的非零样值向量%k1,k2:f1(t),f2(t)的对应
5、时间向量%p:取样时间间隔f=conv(f1,f2);%计算序列f1,f2的卷积和ff=f*p;k0=k1(1)+k2(1);%计算序列f非零样值的起点位置k3=length(f1)+length(f2)-2;%计算卷积和f的非零样值的宽度k=k0:p:k3*p;%确定卷积和f非零样值的时间向量subplot(2,2,1);plot(k1,f1);title('f1(t)');xlabel('t');ylabel('f1(t)');subplot(2,2,2);plot(k2,f2);title('f2(t)'
6、);xlabel('t');ylabel('f2(t)');subplot(2,2,3);plot(k,f);%画出卷积f(t)的波形title('f(t)=f1(t)*f2(t))');xlabel('t');ylabel('f(t)');h=get(gca,'position');h(3)=2.5*h(3);set(gca,'position',h)%将第三个子图的横坐标扩展为原来的2.5倍例题1：根据给定的两个连续时间信号x(t)=t[u(t)-u(t-1)]和h(t)=u(t)-u(t-1)，编写程序，
7、完成这两个信号的卷积运算，并绘制它们的波形图。范例程序如下：%Program1_6%Thisprogramcomputestheconvolutionoftwocontinuou-timesignalsclear;closeall;t0=-2;t1=4;dt=0.01;t=t0:dt:t1;x=ut(t)-ut(t-1);h=t.*(ut(t)-ut(t-1));y=dt*conv(x,h);%Computetheconvolutionofx(t)andh(t)subplot(221)plot(t,x),gri
8、don,title('Signalx(t)'),axis([t0,t1,-0.2,1.2])subplot(222)plot(t,h),gridon,title('Signalh(t)'),axis([t0,t1,-0.2,1.2])subplot(212)t=2*t0:dt:2*t1;%Againspecifythetimerangetobesuitabletothe%convolu
