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1、nGDOU-B-11-112广东海洋大学学生实验报告书（学生用表)课程名称课程号学院(系)信息学院专业班级学生姓名学号实验地点04002实验日期实验一连时间信号的MATLAB表示和连续时间LTI系统的时域分析一、实验目的1．掌握MATLAB产生常用连续时间信号的编程方法，并熟悉常用连续时间信号的波形和特性；2．运用MATLAB符号求解连续系统的零输入响应和零状态响应；3．运用MATLAB数值求解连续系统的零状态响应；4．运用MATLAB求解连续系统的冲激响应和阶跃响应；5．运用MATLAB卷积积分法求解
2、系统的零状态响应。二、实验原理1.连续信号MATLAB实现原理从严格意义上讲，MATLAB数值计算的方法并不能处理连续时间信号。然而，可用连续信号在等时间间隔点的取样值来近似表示连续信号，即当取样时间间隔足够小时，这些离散样值能够被MATLAB处理，并且能较好地近似表示连续信号。MATLAB提供了大量生成基本信号的函数。比如常用的指数信号、正余弦信号等都是MATLAB的内部函数。为了表示连续时间信号，需定义某一时间或自变量的范围和取样时间间隔，然后调用该函数计算这些点的函数值，最后画出其波形图。三、实验
3、内容1．实例分析与验证根据以上典型信号的MATLAB函数，分析与验证下列典型信号MATLAB程序，并实现各信号波形图的显示，连续信号的图形显示使用连续二维图函数plot()。(1)正弦信号：用MATLAB命令产生正弦信号，并会出时间0≤t≤3的波形图。程序如下：K=2;w=2*pi ;phi=pi/4;t=0:0.01:3;ft=K*sin(w*t+phi);plot(t,ft),gridon;axis([0,3,-2.2,2.2])title('正弦信号')(2)抽样信号：用MATLAB中的sinc(
4、t)函数命令产生抽样信号Sa(t)，并会出时间为的波形图。程序如下：t=-6*pi:pi/100:6*pi;ft=sinc(t/pi);plot(t,ft),gridon;axis([-20,20,-0.5,1.2])title('抽样信号')(3)矩形脉冲信号：用MATLAB中y=rectpuls(t,width)函数命令画出下列矩形脉冲信号的波形图程序如下：t=-0.5:0.01:3;t0=0.5;width=1;ft=2*rectpuls(t-t0,width);plot(t,ft),gridon
5、;axis([-0.5,3,-0.2,2.2])title('矩形脉冲信号')(4)单位阶跃信号：用MATLAB命令“y=(t>=0)”绘出-1≤t≤5单位阶跃信号ε(t)。程序如下：t=-1:0.01:5;ft=(t>=0);plot(t,ft),gridon;网格axis([-1,5,-0.5,1.5]);title('单位阶跃信号')也可通过定义阶跃函数来实现，functionf=uCT(t);f=(t>=0);保存为uCT.m文件，上面实现阶跃信号的程序变为t=-1:0.01:5;ft=uCT(
6、t);plot(t,ft),gridon;axis([-1,5,-0.5,1.5]);title('单位阶跃信号')(5)连续时间系统零输入响应和零状态响应的符号求解试用MATLAB命令求解微分方程，当输入，起始条件为、时系统的零输入响应、零状态响应及完全响应。源程序为：eq='D2y+3*Dy+2*y=0';cond='y(0)=1,Dy(0)=2';yzi=dsolve(eq,cond);yzi=simplify(yzi)运行结果：yzi=-3*exp(-2*t)+4*exp(-t)eq1='D2y
7、+3*Dy+2*y=Dx+3*x';eq2='x=exp(-3*t)*Heaviside(t)';cond='y(-0.001)=0,Dy(-0.001)=0';yzs=dsolve(eq1,eq2,cond);yzs=simplify(yzs.y)运行结果：yzs=heaviside(t)*(-exp(-2*t)+exp(-t))yt=simplify(yzi+yzs)运行结果：yt=-3*exp(-2*t)+4*exp(-t)-exp(-2*t)*heaviside(t)+exp(-t)*heavi
8、side(t)subplot(311)ezplot(yzi,[0,8]);gridon;xlabel('t')title('零输入响应')subplot(312)ezplot(yzs,[0,8]);gridonxlabel('t')title('零状态响应')subplot(313)ezplot(yt,[0,8]);gridonxlabel('t')title('完全响应')(6)连续时间系统零状态响应的数值求解试用MATLAB数值求解微分
