信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

1、信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)信息學(xué)院通信工程20211060163榮華杰8.1描述連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的微分方程和劇烈信號(hào)f(t)為y''(t)+4y'(t)+2y(t)=f''(t)+3f(t),f(t)=etu(t)試用MATLAB的lsim函數(shù)求出上述系統(tǒng)在0-10秒時(shí)間零狀態(tài)響應(yīng)y(t)的值,并繪出系統(tǒng)零狀態(tài)響應(yīng)的時(shí)域仿真波形.y''(t)+4y'(t)+2y(t)=f''(t)+3f(t),f(t)=etu(t)a=142;b=103;sys=tf(b,a);t=0:1:10;f=exp(-(t);y=lsim(sys,f,t

2、)y=1.00000.17210.36290.31380.21620.13560.08110.04720.02710.01530.0086波形圖：a=142;b=13;sys=tf(b,a);t=0:0.01:10;f=exp(-2*t);lsim(sys,f,t)8.3描述系統(tǒng)的微分方程如下,試用MATLAB求系統(tǒng)在0-10秒時(shí)間范圍內(nèi)沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)的數(shù)值解,并繪出系統(tǒng)沖擊響應(yīng)和階躍響應(yīng)的時(shí)域波形.(3)y''(t)+4y'(t)+5y(t)=f'(t)沖激響應(yīng)數(shù)值解：a=145;b=10;y=impulse(b,a,0:1:10)y=1.0000-0.1

3、546-0.0409-0.00320.00030.00010.0000-0.0000-0.0000-0.00000.0000階躍響應(yīng)數(shù)值解：a=145;b=10;y=step(b,a,0:1:10)y=00.11390.01670.0003-0.0003-0.0000-0.00000.00000.00000.0000-0.0000沖激響應(yīng)、階躍響應(yīng)的時(shí)域波形:a=145;b=10;subplot(1,2,1)step(b,a,10)subplot(1,2,2)impulse(b,a,10)8.4描述離散系統(tǒng)的差分方程和輸入系列x(n)如下,試用MATLAB的filter函數(shù)求出上述系統(tǒng)在0-2

4、0時(shí)間采樣點(diǎn)范圍內(nèi)零狀態(tài)響應(yīng)y(n)的系列樣值,并繪出系統(tǒng)零狀態(tài)響應(yīng)的時(shí)域波形.(2)y(n)+(1/2)y(n-1)=x(n)+2x(n-1),x(n)=2cos(n*pi/3)*u(n)零狀態(tài)響應(yīng)y(n)的系列樣值：a=11/2;b=12;n=0:20;x=2*cos(n*(pi/3);y=filter(b,a,x)y=Columns1through72.00004.0000-1.0000-3.5000-3.25000.62503.6875Columns8through143.1563-0.5781-3.7109-3.14450.57233.71393.1431Columns15throu

5、gh21-0.5715-3.7142-3.14290.57143.71433.1429-0.5714波形圖：a=11/2;b=12;sys=tf(b,a);n=0:0.1:20;x=2*cos(n*(pi/3);y=filter(b,a,x);stem(n,y,'filled')5024681012141618208.6利用MATLAB的impz函數(shù)求以下差分方程描述離散系統(tǒng)在0-20時(shí)間采樣點(diǎn)范圍內(nèi)的單位序列響應(yīng)和階躍響應(yīng)的數(shù)值解,繪出其序列波形圖,并根據(jù)單位序列響應(yīng)的時(shí)域波形判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性.(3)y(n)+y(n-1)+(1/4)y(n-2)=x(n)單位序列響應(yīng)和階躍響

6、應(yīng)的數(shù)值解：a=111/4;b=1;h=impz(b,a,0:20)y=step(b,a,0:2:20)h=1.0000-1.00000.7500-0.50000.3125-0.18750.1094-0.06250.0352-0.01950.0107-0.00590.0032-0.00170.0009-0.00050.0003-0.00010.0001-0.00000.0000y=01.05702.37603.20343.63373.83833.93063.97083.98793.99513.9980波形圖：a=111/4;b=1；subplot(1,2,1)impz(b,a,0:20)sub

7、plot(1,2,2)step(b,a,0:2:20)8.7LTI離散系統(tǒng)的單位序列響應(yīng)h(n)和劇烈x(n)如圖8-29(a)所示,試用MATLAB的conv函數(shù)求出系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)y(n),并繪出其時(shí)域波形.零狀態(tài)響應(yīng)y值：x=012100;h=0111100;y=conv(x,h)y=Columns1through1100134431000Column120波形圖：n1=-1:5;n2=-2:3;n=(n1(1)+n2(1):(n1(1)+n2(1)+length(n1)+length(n2)-2);subplot(2,2,1)stem(n1,x,'filled')tit

8、le('x(n)')xlabel('n')subplot(2,2,2)stem(n2,h,'filled')title('h(n)')xlabel('n')subplot(2,2,3)stem(n,y,'filled')title('y(n)')xlabel('n')x(n)h(n)0.5nnmatlab繪出卷積8.9各連續(xù)信號(hào)的波形圖如圖8-31所示,試用解析方法求以下卷積積分,并用積分信號(hào)的時(shí)域波形,將其與解析計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比擬.f?t)*f3(t)t1=-1:0.01:3;f1=heaviside(t1)-heaviside(t1-2);t2=-1:0.01:3;f2=0.5*t2.*(heaviside(t2)-heaviside(t2-2);t,f=gggfconv(f1,f2,t1,t2);請(qǐng)輸入時(shí)間間隔d:5f=01.25003.75003.75001.2500f3d)*f?t)t3=-1:0,01:3;f3=t3/2.*(Heaviside(t3)-Hea