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1、信号系统课程设计姓名:专业:班级:学号:13一、Matlab概述1.入门与操作MATLAB的典型应用包括：数值计算与分析符号运算建模与仿真数据可视化图像处理及可视化基于图形用户界面的应用程序开发MATLAB由主包和数十个可选的工具箱组成。主包带有功能丰富和完备的数学函数库，大量繁杂的数学运算和分析可直接调用MATLAB函数求解。MATLAB的基本数据结构是矩阵，具有强大的可视化功能。2.数值运算与符号运算矩阵：矩阵是MATLAB的基本数据结构元素，MATLAB的大部分运算或命令都是在矩阵运算意义下执行的。数组：数组是
2、MATLAB中非常重要的概念，是由下标表示次序的标量数的集合。从属的集合的角度来看，二维数组和矩阵没有什么不同，但从运算角度看，矩阵运算和数组运算却遵循不同的运算规则。函数：13MATLAB包含有完备的函数库，用户可以直接调用这些函数来完成各种数值计算与分析工作。函数由函数名和参数组成，函数名的命名规则与变量相同。2.程序设计语言MATLAB语言是MATLAB系统的组成部分之一，她具有完备的程序流程控制、函数调用、数据输入输出及面向对象编程等功能，是一种高效的、以矩阵为基本数据结构的解释性高级编程语言。和其他高级语言
3、相似，MATLAB通过运行MATLAB语句来执行用户指定的操作。MATLAB为用户提供了如下两种基本的工作方式：命令行方式M文件方式3.数据图形的可视化MATLAB所提供的强大的图形绘制功能，使用户能方便、简洁的绘制图形，使人们更直观形象的解决问题。通常用户只需要指定绘图方式，提供绘图数据，利用MATLAB提供的丰富的二维、三维图形函数，就可以绘制出所需的图形。MATLAB中最常用的绘图函数为plot。二、Matlab在电子信息类课程中的应用1.对于Matlab应用与信号与线性系统分析的理解Matlab作为一款功能强
4、大的软件，尤其是其计算能力和画图能力很优秀，而信号与线性系统分析也着重于计算与画图，并且matlab库函数里提供了相应的画图函数，正好满足了计算与画图的要求，这是其他软件很难做到的，因此MATLAB13应用于信号与线性系统分析是一个不错的选择。2.对于Matlab应用与信号与线性系统分析的基本过程（举例分析）例如：x=0:1/100:2*pi;%先赋值x在0到2*pi之间，并且间隔是1/100y1=sin(x);%代入相应的函数计算y2=cos(x);%代入相应的函数计算plot(x,y1,'b-',x,y2,'r-
5、')%将计算结果代入函数库中的画图函数中，得到相应的图形。gridon;xlabel('弧度值')ylabel('函数值')title('正弦与余弦曲线');三、用Matlab完成以下项目课程设计要求：1.五个大项目；2.每一项完成的标准是：题目、程序、结果、图形；3.分析讨论结果（图形）的物理含义。实验题目（一）13已知描述某连续系统的微分方程位：试用Matlab对该系统当输入信号为时的系统响应y(t)进行仿真，并绘出系统响应及输入信号的时域波形。程序代码：a=[121];b=[12];sys=tf(b,a);p=
6、0.01;t=0:p:5;f=exp(-2*t);lsim(sys,f,t);实验结果：13物理意义：Lsim函数不仅能绘制连续系统在指定的任意时间范围内系统响应的时域波形及输入信号的时域波形，还能求出连续系统在指定的任意时间范围内系统响应的数值解。实验题目三使用meshgrid()和plot3()函数绘制的曲线图形。程序代码:[X,Y]=meshgrid([-3:0.1:3]);%使用meshgrid()命令生成绘图数据Z=X.*exp(-X.^6-Y.^6);%利用函数公式计算z的坐标Plot3(X,Y,Z);g
7、ridon;实验结果：13物理含义：绘制基本三维图形实验题目五参考常见的用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。(sample05)解：(1)求电路的频率响应函数H(jw)=(2)根据已知条件获得截止频率设R=，L=0.4H,C=0.0.5F,则R=2，且截止频率为W=
8、H(jw)
9、
10、w=wc=13(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:程序代码%dm10502%二阶高通滤波器的频率响应b=[0.0400];%生成向量ba=[0.0
11、40.42];%生成向量a[h,w]=freqs(b,a,100);%求频率响应函数H(jw),设定100个频率点h1=abs(h);%求频率响应h2=angle(h);%求相频响应subplot(211);plot(w,h1);holdon;plot([7.07117.0711],[00.707],':');%截止频率的位置plot([07.
