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《信号与系统实验(2)》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、实验二线性时不变系统的零状态响应一、用MATLAB求解线性时不变系统的零状态响应。1、连续系统零状态响应的求解用到的函数:(1)y=lsim(sys,f,t);求解系统的零状态响应。t表示计算系统响应的抽样点向量,f表示系统输入信号向量,sys是LTI系统模型,用来表示微分方程,差分方程等。(2)sys=tf(b,a);用来获得微分方程的LTI系统模型sys。b和a分别表示微分方程右端和左端各项的系数向量。(3)h=impulse(sys,t);求解系统的冲激响应。t表示计算系统响应的抽样点向量,sys是LTI系统模型。(4)g=step(sys,t);
2、例1、求解下列微分方程所描述连续系统的零状态响应:微分方程:,求系统的零状态响应和冲激响应.。程序如下:t=linspace(0,10,500);f=10*sin(2*pi*t);sys=tf([1],[12100]);%微分方程系统模型yf=lsim(sys,f,t);%求解零状态响应h=impulse(sys,t);%求解冲激响应plot(t,yf);%xlabel('t');gtext('t');gtext('yf');gtext('零状态响应');figure(2);plot(t,h);gtext('t');gtext('ht');gtext('
3、冲激响应');g=step(sys,t);%求解阶跃响应plot(t,g);练习:1)、系统满足的微分方程为求出该系统的零状态响应t=linspace(0,5,500);f=[ones(1,100),zeros(1,400)];sys=tf([1],[156]);%微分方程系统模型yf=lsim(sys,f,t);%求解零状态响应h=impulse(sys,t);%求解冲击响应plot(t,yf);figure(2);plot(t,h);2)、下列系统分别是一阶,二阶,三阶的模拟低通滤波器,用impluse函数分别求出各系统的冲激响应,并比较他们的特征。
4、(1)(2)(3)2、离散系统零状态响应的求解用到的matlab函数:(1)y=filter(b,a,f);求解系统的零状态响应。b和a分别表示差分方程右端、左端的系数向量,即b表示输入的系数向量,a表示输出的系数向量。y表示输出序列,f表示输入序列。两个序列长度应相等。(2)h=impz(b,a,k);求解离散系统的单位脉冲响应。a,b同上。k表示输出序列的取值范围,h就是系统的单位脉冲响应。(3)c=cov(a,b);求解两个序列的卷积。a,b是待卷积的两个序列,c是卷积结果。例1、求解下面离散系统的单位脉冲响应。并与理论值比较。程序:k=0:10;
5、a=[132];b=1;h=impz(b,a,k);subplot(2,1,1);stem(k,h);title(‘单位脉冲响应’)hk=-(-1).^k+2*(-2).^k;subplot(2,1,2);stem(k,hk);title(‘单位脉冲响应的理论值’)例2、x(k)={1223;k=0,1,2,3},y(k)={1211;k=0,,1,2,3},求两序列的卷积结果。x=[1,2,2,3];y=[1,2,1,1];z=conv(x,y);k=0:length(z)-1;stem(k,z)练习:1.利用impz函数,计算系统的单位脉冲响应,并画
6、出前31个点。2利用滤波器的filter函数,求出下列系统的单位脉冲响应。t=linspace(0,5,500);sys=tf([1],[11]);%微分方程系统模型h=impulse(sys,t);%求解冲击响应subplot(2,3,1);plot(t,h);%t=linspace(0,5,500);sys1=tf([1],[1sqrt(2)1]);%微分方程系统模型h=impulse(sys1,t);%求解冲击响应subplot(2,3,2);plot(t,h);%t=linspace(0,5,500);sys2=tf([1],[1221]);%微
7、分方程系统模型h=impulse(sys2,t);%求解冲击响应subplot(2,3,3);plot(t,h);k=0:31;a=[10.7-0.45-0.6];b=[0.8-0.440.360.02];h=impz(b,a,k);stem(k,h);subplot(2,1,1);title('单位脉冲响应')t=0:30;a=[1-1.850.85];b=1;f=[ones(1,1),zeros(1,30)];y=filter(b,a,f)stem(t,y);title('单位脉冲响应')