信号与系统课程设计.doc

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1、信号与系统课程设计姓名:专业:班级:学号:一、Matlab概述1.入门与操作2.数值运算与符号运算3.程序设计语言4.数据图形的可视化二、Matlab在电子信息类课程中的应用1.对于Matlab应用于信号与线性系统分析的理解2.对于Matlab应用于信号与线性系统分析的基本过程(举例分析)已知描述某连续系统的微分方程为:y(t)’’+2y(t)’+y(t)=f(t)’+2f(t),试用Matlab对该系统当输入信号为f(t)=e-2tu(t)时的系统响应y(t)进行仿真,并绘出系统响应及输入信号的时域波形。a=[131];b=[13];sys=tf(b,a);

2、p=0.01;t=0:p:5;f=exp(-2*t);lsim(sys,f,t)一、用Matlab完成以下项目(一)、基本图形(1)使用ezmesh()函数绘制f(x,y)=x*exp(-x2-y2)的曲线。(2)使用meshgrid()和plot3()函数绘制f(x,y)=x*exp(-x2-y2)的曲线图形。(1)symsxy;f=x*exp(-x^2-y^2);ezmesh(f)(2)[X,Y]=meshgrid([-3:0.1:3]);Z=X.*exp(-X.^2-Y.^2);plot3(X,Y,Z)gridon(二)、LTI系统的时域分析已知描述连续

3、时间系统的微分方程和激励信号f(t)分别如下:y(t)’’+8y(t)’+6y(t)=2f(t)’+6f(t)f(t)=e-3tu(t)用lsim函数求出上述系统在0-10秒时间范围内零状态响应y(t)的样值,并绘制系统零状态响应的时域仿真波形。a=[186];b=[026];sys=tf(b,a);p=0.1;t=0:p:10;f=exp(-3*t);y=lsim(sys,f,t);plot(t,y)(三)、连续系统的频域分析参考常见的用RLC元件构造的二阶高通滤波器,用Matlab求其频率响应H(jw),并绘制幅度响应和相位响应曲线。解:(1)求电路的频率

4、响应函数(2)根据已知条件获得截止频率(3)将L、R、C值带入频率响应函数表达式,获得最终表达式结果。b=[0.0400];a=[0.040.42];[h,w]=freqs(b,a,100);h1=abs(h);h2=angle(h);subplot(211);plot(w,h1);holdon;plot([7.07117.0711],[00.707],':');plot([07.0711],[0.7070.707],':');axis([04001.1]);grid;xlabel('AngelFre');ylabel('Fudu')title('H,s');

5、subplot(212);plot(w,h2*180/pi);axis([0400200]);grid;xlabel('AngelFre');ylabel('Xianwei')title('H,s');(四)、连续系统的复频域分析1.已知连续时间信号F(s)=(4S+5)/(s2+5S+6),利用Matlab求函数的拉普拉斯逆变换f(t)。(sample06)2.已知连续时间信号f(t)的拉普拉斯变换为:F(s)=(s+1)(s+4)/[s(s+2)(s+3)],利用Matlab实现部分分式展开,并求其拉普拉斯逆变换f(t)。(sample07)(1)L=(4

6、*s+5)/(s^2+5*s+6);F=ilaplace(L)F=7*exp(-3*t)-3*exp(-2*t)(2)a=[154];b=[1560];[k,p,c]=residue(a,b);symss;L=(s+1)*(s+4)/[s*(s+2)*(s+3)];F=ilaplace(L)F=2/3+exp(-2*t)-2/3*exp(-3*t)(五)、离散系统函数分析1.已知因果离散时间序列x(n)的z变换X(z)的表达式如下:X(z)=z2/[(z+1)(z-2)]利用Matlab求离散时间序列x(n)的时域表达式。(sample08)2.已知某离散时间

7、系统的系统函数为:H(z)=z2/[(z-0.5)(z-0.25)],利用Matlab求该系统的单位序列响应h(n),绘出h(n)的时域波形,观察其时域特性,并根据h(n)的时域波形判断系统是否稳定。(sample09)3.已知离散系统函数为:H(z)=(3/4)(z-1)/(z-0.5),利用Matlab绘出系统的幅频特性曲线,观察和分析系统的频率特性。(sample10)(1)symsz;Z=(z^2)/((z+1)*(z-2));X=iztrans(Z);(2)B=[200];A=poly([00.50.25]);[r,p,k]=residue(B,A)

8、;n=-10:20;u=[zeros(

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