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1、重庆三峡学院《信号与系统分析》实验实验报告课程名称信号与线性系统分析实验名称系统的时域分析实验类型设计（验证、综合、设计、创新）学院名称电子与信息工程学院专业电子信息工程2013年6月5日实验三、系统的时域分析1实验目的7重庆三峡学院《信号与系统分析》实验1）学会利用MATLAB求解连续系统的零状态响应、冲激响应和阶跃响应；2）学会利用MATLAB求解离散系统的单位取样响应；3）学会利用MATLAB求解离散系统的卷积和。2实验原理及实例分析（实验原理见教材的第二章和第三章。）2.1连续系统冲激响应、阶跃响应和零
2、状态响应例1：已知某LTI系统的微分方程为，其中，。试用MATLAB命令绘出范围内系统的冲激响应、阶跃响应和系统的零状态响应的波形图。解：程序如下：clc%命令窗口清屏closeallclearallt=0:0.01:10;sys=tf([6],[156]);%用传输函数形式表示系统f=10*sin(2*pi*t).*uCT(t);h=impulse(sys,t);%计算系统的冲激响应subplot(2,1,1);plot(t,h,'linewidth',2);grid;axis([010-0.21.2]);x
3、label('t(sec)');title('Impulseresponse---h(t)');g=step(sys,t);%计算系统的阶跃响应subplot(2,1,2);plot(t,g,'linewidth',2);grid;axis([010-0.21.2]);xlabel('t(sec)');title('Stepresponse---g(t)');y=lsim(sys,f,t);%计算系统的零状态响应figure;plot(t,y,'linewidth',2);grid;xlabel('t(sec)
4、');title('y_f(t)');7重庆三峡学院《信号与系统分析》实验2.2离散系统的单位取样响应例2：已知系统的差分方程为，利用MATLAB命令绘出该系统的单位取样响应。解：MATLAB程序如下：clccloseallclearalla=[3-42];b=[12];impz(b,a,30);grid;7重庆三峡学院《信号与系统分析》实验2.3离散卷积和的计算例3：已知系统的单位取样响应为，试用MATLAB计算当输入信号为时，系统的零状态响应。解：MATLAB程序如下：clccloseallclearall
5、nx=-1:5;nh=-2:10;x=uCT(nx)-uCT(nx-4);%计算x(n)h=0.8.^nh.*(uCT(nh)-uCT(nh-8));%计算h(n)y=conv(x,h);%计算离散卷积ny=(min(nx)+min(nh)):(max(nx)+max(nh));subplot(311);stem(nx,x,'fill');grid;xlabel('n');title('x(n)');axis([-41603]);subplot(312);stem(nh,h,'fill');grid;xlabe
6、l('n');title('h(n)');axis([-41603]);subplot(313);stem(ny,y,'fill');grid;xlabel('n');title('y(n)=x(n)*h(n)');7重庆三峡学院《信号与系统分析》实验axis([-41603]);3实验报告与要求在实验报告中，请简要说明连续系统的冲激响应、阶跃响应和零状态响应等概念，说明离散系统的单位取样响应、卷积和的计算方法。思考并完成下列各题：1）推导出例1中系统的冲激响应、阶跃响应和零状态响应的的表达式。仅利用表达式，不
7、使用impulse、step和lsim等MATLAB内部函数，绘制波形，并与例1的结果进行比较。解：2）已知系统的微分方程为，如何利用MATLAB命令绘出该系统的冲激响应和阶跃响应的时域波形图。clccloseallclearallt=0:0.01:10;sys=tf([10],[122]);h=impulse(sys,t);subplot(2,1,1);plot(t,h,'linewidth',2);grid;axis([010-0.21.2]);7重庆三峡学院《信号与系统分析》实验xlabel('t(sec
8、)');title('Impulseresponse---h(t)');g=step(sys,t);subplot(2,1,2);plot(t,g,'linewidth',2);grid;axis([010-0.21.2]);xlabel('t(sec)');title('Stepresponse---g(t)');3）如何利用迭代法求解例2中系统的单位取样响应，试将其结果与例2进行比
