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1、实验六系统的复频域分析§6.1MATLAB函数lsim(用于系统函数)目的用lsim仿真由系统函数表征的因果LTI系统的输出。基本题1.定义系数向量al和bl用以描述由下面系统函数表征的因果LTI系统:y-22.定义系数向量a2和b2用以描述由下而系统函数表征的因果LTI系统:3弘(s)二一5+0.33.定义系数向量a3和b3用以描述由下面系统函数表征的因果LTI系统:5+0.84.利[]lsim和前面部分定义的向量求这些因果LTI系统对由t=[0:0.1:0.5],x=cos(t)给出的输入的输出。以上四题解:匸[0:0.1:
2、0.5];x=cos(t);bl=[l-2];al=[12];b2=3;a2=[l0.3]b3=2a3=[l0.8]yl=lsim(bl,al,x,t);subplot(2,2,l)plot(t,yl);y2=lsim(b2,a2,x,t);plot(t,y2);y3=lsim(b3,a3,x,t);subplot(2,2,3)plot(t,y3);§6.2作连续时间的零极点图目的这一节要学习如何在一个零极点图上展现有理系统函数的零极点。基本题1.下列每个系统函数都对应于稳定的LTI系统。用roots求每个系统函数的零极点,如上
3、所示的利用plot画出零极点图并作适当标注。(i)H(g2曲s+2s+3z-*rr/2^2+53+12(11)H(s)=—s+2$+10(iii)H(s)=2F+5s+12U2+2s+l())($+2)若干不同的信号能有相同的拉普拉斯变换有理表达式,但有不同的收敛域。例如,具有单位冲激响应为hc(z)=e~atu(t),hac(/)=-e~atu(rt)的因果和反因果LTI系统就有相同的分子和分母多项式的有理系统函数为Hc(5)=—^Re(5)>-as+aHac=Re(5)<-as+a然而,它们有不同的系统函数,因为它们有不
4、同的收敛域。解:代码如下bl=[15J;al=[l23];zsl=roots(bl)psl=roots(al)subplot(3,2,l)plot(real(zs1),imag(zs1),'o*);gridaxis(卜1010-1010])subplot(3,2,2)plot(real(psl),imag(pslgridaxis([-1010-1010])b2=[2512];al=[l210];zs2=roots(b2)ps2=roots(a2)subplot(3,2,3)plot(real(zs2),imag(zs2),'o,
5、);gridaxis([-1010-1010])plot(real(ps2),imag(ps2),'x');gridaxis([-1010-1010])b3=[l5];a3=[l23];zs3=roots(b3)ps3=roots(a3)subplot(3,2,5)plot(real(zs3)Jmag(zs3)/o,);gridaxis([-1010-1010])subplot(3,2,6)plot(real(ps3)Jmag(ps3)/xf);gridaxis([-1010-1010])^^Figure1
6、复
7、□目10File
8、EditViewInsertToolsDesktopWindowHelpns-1O1O■Q0-50510X100-5051010D-50510-10w1.对1屮每个有理表达式,确定它们的收敛域。解:代码如下i.Re(s)>-l;ii.Re(s)为任意值i.Re(s)>-22.对输入和输出满足下面微分方程:皱_3曲)=獰+2如+5口)dtdt2dt的因果LTI系统,求系统函数的零点和极点,并完成一幅适当标注的零极点图。解:代码如下b=[l-3];a=[l25];zs=roots(b)ps=roots(a)subplot(2,1,1
9、)plot(real(zs),imag(zs),'o,);gridaxis([-1010-1010])subplot(2,l,2)plot(real(ps),imag(ps),'x');gridaxis([-1010-1010])中等题下面的练习需要用到函数plotpz,其具体实现如下。函数plotpz是用于对分子和分母多项式的系数存入向量a和b中的LTI系统画岀零极点图用的。这个函数除了画图以外,还产生零极点的值。function[ps,zs]=plotpz(b,a,ROC)ps=roots(a);zs=roots(b);ps
10、=ps(:);zs=zs(:);Maxl=max(abs(imag([ps;zs;j])));MaxR=max(abs(imag([ps;zs;i])));plot(1.5*f-MaxRMaxR]J00],W);holdontext(1.5*MaxR,0/Re'