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1、 MATLAB 實驗報告 學(xué)院 ____機電學(xué)院__ 姓名____ ____ 班號_____ 學(xué)號_____ 信號與系統(tǒng)實驗（一） 1. 試繪出下列各信號的波形圖： （1） 實驗程序： n=-3:15; m=n-1; a=2; x1=a.^m; stem(n,x1,fill),grid on,xlabel(m),title(x(m)=2^m) 實驗截圖 （2） 試驗程序： n=-10:30; f1=sin

2、(pi/5*n);f2=cos(pi/3*n); x2=f1+f2; stem(n,x2,fill),grid on,xlabel(n),title(f1+f2) 實驗截圖： （3） 實驗程序： t=linspace(-2,2,400); x1=sinc(t/pi); x2=cos(10*pi*t); f2=x1.*x2; plot(t,f2,t,x1/2,r:,t,-x1/2,r:); axis([-2,2,-2,2]); title(f2) 實驗截圖： （4） 試驗程序： t=-2:0.01:4; A=1;a=-1; xt1=A*e

3、xp(a*t); xt2=sin(10*pi*t); A=1;a=-1/2; xt3=A*exp(a*t); xt4=sin(9*pi*t); f1=xt1.*xt2+xt3.*xt4; plot(t,f1,t,xt1.*xt2/2,r:,t,-xt1.*xt2/2,r:); axis([-2,2,-2,2]); title(f1) 實驗截圖： 2. 試繪出右圖所示信號 f(t) 的波形圖，并繪出 f(-2t+2) 及其偶分量 Ev{f(t)} 和奇分量Od{f (t)}的波形圖。 試驗程序： t=linspace(-5,5,

4、300); n=-2.*t+2; m=-t; f1=t.*heaviside(t)+(1-t).*heaviside(t-1)-heaviside(t-2); f2=n.*heaviside(n)+(1-n).*heaviside(n-1)-heaviside(n-2); f=m.*heaviside(m)+(1-m).*heaviside(m-1)-heaviside(m-2); f3=(f1+f)./2; f4=(f1-f)./2; Subplot(2,2,1); plot(t,f1); xlabel(t); ylabel(f(t)); title(f(t));

5、Subplot(2,2,2); plot(t,f2); xlabel(t); ylabel(f(-2.*t+2;)); title(f(t)=f(-2.*t+2)); Subplot(2,2,3); plot(t,f3); axis([-5,5,-1,1]); xlabel(t); ylabel(Ev{f(t)}); Subplot(2,2,4); plot(t,f4); axis([-5,5,-1,1]); xlabel(t); ylabel(Od{f(t)}); 實驗截圖： 3. 已知連續(xù)LTI系統(tǒng)的沖激響應(yīng)為，試繪出此系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)波形

6、圖。 由題意可知階躍響應(yīng)由沖擊響應(yīng)卷積而成 則該題程序： t=linspace(-1,30,300); f=((3./2)-2.*exp(-1.*t)+(1./2).*exp(-2.*t)).*heaviside(t); plot(t,f); xlabel(t); ylabel(r(t)); title(單位階躍響應(yīng)); 實驗截圖： 信號與系統(tǒng)實習(xí)（二） 2、已知調(diào)制信號 試畫出此調(diào)制信號的時域波形圖及其頻譜。 (1)程序代碼： w0=12.*pi;A=4;tao=1./2; syms t w; f=A.*(heaviside(t

7、+tao./2)-heaviside(t-tao./2))*cos(w0.*t); t=-1:0.01:10; figure(1);ezplot(f); ft=sym(12.*(heaviside(t+0.25)-heaviside(t-0.25))*cos(12.*pi.*t)); Fw=simple(fourier(ft)); figure(2);ezplot(abs(Fw),[-4.*pi,4.*pi]);axis([-4.*pi,4.*pi,-0.5,0.5]); grid on; （2） 繪圖及運行結(jié)果顯示 3、已知某LTI連續(xù)系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)為 利用拉普

8、拉斯變換法求系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)。 （1）程序代碼 %a=[4 4 4]; %b=[1 3 2 0]; %sys=tf(b,a); syms s t; H=(4*s^2+4*s+4)/(s^3+3*s^2+2*s); HS=sym(H); ht=ilaplace(HS); et=heaviside(t); ES=laplace(et); %RS=HS*ES; RS=H./s; rt=ilaplace(RS) t=-10:0.1:20; %figure(1),plot(t,ht); %figure(2),plot(t,rt); （2)結(jié)果 >> zuoye3

9、rt = 2*t + 4/exp(t) - 3/exp(2*t) - 1 4、試用MATLAB命令畫出下列各系統(tǒng)的零極點分布圖以及對應(yīng)的單位取樣響應(yīng)h(n)的波形，并分析系統(tǒng)函數(shù)的極點對時域波形的影響。 (1) a=[1 -0.8]; b=[1 0]; figure(1),zplane(b,a); grid on; n=0:30; figure(2),impz(b,a,30); grid on; (2) a=[1 0.8]; b=[1 0]; figure(1),zplane(b,a); grid on; n=0:30; figure(2)

10、,impz(b,a,30); grid on; （3） a=[1 -1.2 0.72]; b=[1 0]; figure(1),zplane(b,a); grid on; n=0:30; figure(2),impz(b,a,30); grid on; （4） a=[1 -1]; b=[1 0]; figure(1),zplane(b,a); grid on; n=0:30; figure(2),impz(b,a,30); grid on; （5） a=[1 -1.6 1]; b=[1 0]; figure(1),zplane(

11、b,a); grid on; n=0:30; figure(2),impz(b,a,30); grid on; （6） a=[1 -1.2]; b=[1 0]; figure(1),zplane(b,a); grid on; n=0:30; figure(2),impz(b,a,30); grid on; （7） a=[1 -2 1.36]; b=[1 0]; figure(1),zplane(b,a); grid on; n=0:30; figure(2),impz(b,a,30); grid on; 以下是程序代碼

12、 a1=[1 -0.8]; a2=[1 0.8]; a3=[1 -1.2 0.72]; a4=[1 -1]; a5=[1 -1.6 1]; a6=[1 -1.2]; a7=[1 -2 1.36]; a=[[1 -0.8] [1 0.8]]; %a=a1;a2;a3;a4;a5;a6;a7; b=[1 0]; m=0; for k=1:7; b=[1 0];a=a(k); m=m+1; figure(m),zplane(b,a); grid on; m=m+1; n=0:30; figure(m),im

13、pz(b,a,30); grid on; end 5、已知系統(tǒng)的微分方程為 （1）試畫出系統(tǒng)零極點分布圖； （2）試畫出系統(tǒng)的頻率特性曲線； （3）求系統(tǒng)的沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)； （4）若激勵信號f1(t)如圖所示，求系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)； （5）若激勵 求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。 （1）程序代碼： a=[1 6 5];b=[2 6]; zs=roots(b);ps=roots(a); plot(real(zs),imag(zs),blacko,real(ps),imag(ps),blackx,markersize,12); grid on;axis([-

14、6,1,-1,1]); w=-3*pi:0.01:3*pi; H=freqs(b,a,w); subplot(211),plot(w,abs(H));grid on; subplot(212),plot(w,angle(H));grid on; sys=tf(b,a); t=0:0.02:4; figure(2),impulse(sys,t); figure(3),step(sys,t); syms A T; f1=heaviside(t)-heaviside(t-1); ysz=lsim(sys,f1,t); figure(4),lsim(sys,f1,t); f2

15、=3+cos(2.*t)+cos(5.*t); w0=0;w1=2;w2=5; H0=((2.*1i.*w0)+6)./((1i.*w0).^2+6.*1i.*w0+5); H1=((2.*1i.*w1)+6)./((1i.*w1).^2+6.*1i.*w1+5); H2=((2.*1i.*w2)+6)./((1i.*w2).^2+6.*1i.*w2+5); y0=abs(H0)*cos(w0.*t+angle(H)); y1=abs(H1)*cos(w1.*t+angle(H)); y2=abs(H2)*cos(w2.*t+angle(H)); y=y0+y1+y2; figure(5),plot(t,y);grid on; （2）繪圖結(jié)果 實驗心得 通過實驗，我了解了matlab軟件的部分功能，并通過它完成信號波形圖，相當于是對所學(xué)理論知識的一種實踐和加深吧，從理論上和實際上都加深了我對這門課程的理解。而且這個軟件它的強大功能，對于數(shù)學(xué)計算等類型的問題有很好的輔助作用。