信号与系统课程设计

《信号与系统课程设计》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、课程设计报告课程名称信号与系统系别：机电工程系专业班级：自动化1003班学号：1009101058姓名：李滔课程题目：基于MATLAB的LTI连续系统分析完成日期：2013/6/7指导老师：权宏伟2013年6月7日目录摘要1引言21设计目的及意义31.1设计目的31.2设计意义32基本的连续时间信号的认识与仿真42.1基本的连续时间信号的认识42.2简单信号的MATLAB仿真53LTI连续系统的性质及仿真83.1LTI连续系统的性质83.2LTI连续系统的仿真84LTI连续系统的零状态响应104.1LTI连续系统的单位冲激和单位阶跃响应104.2LTI连续系统的零状态响应11总结13参考文献1

2、4基于MATLAB的LTI连续系统的分析与仿真摘要随着科学技术的发展，信号的相关理论被广泛地应用于众多领域。而LTI（lineartime-invariantsystems）系统即线性时不变系统是信号与系统中的重要组成部分。本文主要围绕LTI连续系统的性质加以描述并用MATLAB软件中的simulink模块对其进行仿真。MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。它广泛的应用于各个领域，可以进行数值运算和符号运算。本文首先介绍了本次课程设计的主要目的及意

3、义即理解并掌握基本的信号单位冲激、单位阶跃响应，同时能用simulink对其进行仿真。接着介绍了零状态响应的MATLAB程序实现及仿真。关键词：LTI系统MATLAB软件零状态响应14引言在科学技术发展迅猛的今天，信号对我们来说并不陌生，通信、雷达、广播电视、电路、地震、医学工程、能源等等都跟信号有关。另外，信号往往不是单独出现的，而总是伴随着系统。信号与系统的发展也促使了更多领域的发展，因此，对信号与系统的研究也是有重大意义的。LTI（lineartime-invariantsystems）连续系统即线性时不变系统，它包括了.线性（齐次性和可加性）、时不变性、微分特性、因果性。在《自动控制原

4、理》中我们已经初步了解了时域分析和频域分析的相关定义，而在这里我们分析系统时主要采用时域分析。首先，我们在时域中可以建立两种数学模型：微分方程模型，状态空间模型。前者表示系统的输入输出关系不研究系统内部其他信号的变化；后者不仅表示系统的输入输出关系，也反应系统内部的关系。系统的任务是对给定的系统和输入信号求系统的响应。求取系统响应包含两种方法：一是采用数学经典算法——常系数微分方程求解方法，求取系统的输出响应，并着重说明系统输出的物理意义；另一种方法是根据响应的原因建立零输入响应和零输出响应，再利用卷积的方法求取系统的零状态响应，使我们对由输入经过系统作用产生对应的输出响应更有深刻的理解。MA

5、TLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。它广泛的应用于各个领域，可以进行数值运算和符号运算。因此，有了MATLAB可以用它对各种信号绘图，对系统进行仿真。141设计目的及意义1.1设计目的熟悉MATLAB软件，并掌握和运用MATLAB软件执行一些简单的命令，利用该软件完成给定的实验内容：LTI连续系统的分析仿真。（1）熟悉和掌握常用的用于信号与系统时域仿真分析的MATLAB函数；（2）掌握连续时间信号的MATLAB产生，掌握连续时间信号的MATLAB编程

6、；（3）牢固掌握系统的单位冲激响应，阶跃响应，零输入响应，零状态响应等的概念；（4）掌握利用MATLB中的Simulink软件来对系统中的模型进行仿真和分析；（5）掌握MATLAB描述LTI系统的常用方法及有关函数，并学会利用MATLAB求解LTI系统响应，绘制相应曲线。（6）掌握用MATLAB描述连续时间信号的方法，能够编写MATLAB程序，实现各种信号的时域变换和运算，并且以图形的方式再现各种信号的波形。1.2设计意义通过这次课程设计，应该对MATLAB软件更加熟悉，能够编写MATLAB程序绘制单位冲激响应，阶跃响应等信号的波形，能够求取系统的零状态响应，能够用它分析常用连续时间信号的时域

7、特性。作为一名工科生，MATLAB对我们来说极其重要的软件之一。MATLAB可以和很方便的进行数值和符号运算，还可通过simulink进行仿真。因此，对于所有复杂的信号或者系统，我们都可以通过它先编程或者仿真看能否实现。在工程上，这是有重大意义的。142基本的连续时间信号的认识与仿真在分析复杂的信号和系统之前，我们有必要首先认识一些简单的信号，比如单位阶跃信号、单位冲激信号。然后通过MATLAB软