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1、实验二系统的时域分析实验目的1.掌握连续时间信号卷积的原理及其matlab实现2.掌握连续时间系统响应的原理及其matlab实现3.掌握离散系统单位脉冲序列响应及其matlab实现4.掌握离散序列卷积和的计算方法及其matlab实现实验原理一连续时间信号的卷积Matlab的库函数conv()只能计算离散序列f1与f2的卷积和，构造函数sconv()实现两连续函数的卷积积分。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
2、(t)对应的非零样值向量 ％k:f(t)的对应时间向量 ％f1:f1(t)非零样值向量 ％f2:f2(t)非零样值向量 ％k1:f1(t)的对应时间向量％k2:f2(t)的对应时间向量 ％p:取样时间间隔续：f=conv(f1,f2);%计算序列f1和f2的卷积和f f=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非零样值的时间量subplot(2,2,1) plot(
3、k1,f1)%在子图1绘出f1(t)的时域波形图title('f1(t)')xlabel('t')ylabel('f1(t)')续：subplot(2,2,2)plot(k2,f2)%在子图2绘出f2(t)的时域波形图title('f2(t)')xlabel('t')ylabel('f2(t)')subplot(2,2,3)plot(k,f)%画卷积f(t)的时域波形图h=get(gca,'position')h(3)=2.5*h(3)set(gca,'position'，h)%将第三个子图的横坐标范围扩为原
4、来的2.5倍title('f(t)=f1(t)*f2(t)')xlabel('t')ylabel('f(t)’)举例1已知两个连续时间信号如下图所示，试用MATLAB求f(t)=f1(t)*f2(t)，并绘出f(t)的时域波形图。MATLAB命令如下：p=0.01;k1=0:p:2;f1=0.5*k1;k2=k1;f2=f1;[f,k]=sconv(f1,f2,k1,k2,p)仿真结果实验原理二连续时间系统零状态响应的MATLAB实现Matlab库函数中的lsim()能对微分方程描述的LIT连续时间系统响应进
5、行仿真。函数lsim()的调用格式：lsim(b,a,x,t)该调用格式中，a和b是由描述系统的微分方程左边和右边系数构成的两个行向量；t为输入信号时间范围的向量，x为输入信号在向量t定义的时间点上的抽样值举例2描述某连续时间系统的微分方程为求当输入信号为时，该系统的零状态响应。解：MATLAB命令如下：a=[121];b=[12];p=0.5;%定义取样时间间隔t=0:p:5;%定义时间范围x=exp(-2*t);%定义输入信号lsim(b,a,x,t);%对系统输出信号进行仿真holdonp=0.3;t=
6、0:p:5;x=exp(-2*t);lsim(b,a,x,t);holdonp=0.01;t=0:p:5;x=exp(-2*t);lsim(b,a,x,t);holdoff系统零状态响应的仿真波形图如下图所示：仿真结果实验原理三连续时间系统冲激响应的MATLAB实现MATLAB为用户提供了专门用于连续系统冲激响应并绘制其时域波形的impulse函数函数impulse()的调用格式：impulse(b,a)连续时间系统阶跃响应的MATLAB实现MATLAB为用户提供了专门用于连续系统阶跃响应并绘制其时域波形的s
7、tep函数函数step()的调用格式：step(b,a)举例3例4已知描述某连续系统的微分方程为请利用MATLAB绘出系统的冲激响应和阶跃响应的时域波形。MATLAB命令如下：a=[116];b=[1];subplot(2,2,1)impulse(b,a)subplot(2,2,2)step(b,a)仿真波形实验原理四Matlab为用户提供了专门用于求离散系统单位序列响应数值解并绘制其时域波形的impz函数。其调用形式之一为：Impz（b,a,N）其中，a和b分别为描述离散系统的差分方程系数所决定的行向量，N
8、为正整数，用于指定绘制系统单位序列响应的时间范围，即该调用格式将绘出由向量a和b定义的离散系统在0～N个时间样点区间单位序列响应的时域波形。举例4已知差分方程为y(n)-y(n-1)+y(n-2)/8=x(n).求该系统的单位序列响应。命令代码如下：a=[1-11/8];b=[1];impz(b,a,50)title(‘h(n)’)grid仿真结果实验原理5Matlab提供了用于求两个有限时间区间非
