实验1 连续时间系统的时域分析及matlab实现.pdf

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1、实验一连续时间系统的时域分析及matlab实现一．实验目的熟悉连续时间系统零状态响应的求解及matlab实现，用卷积方法求零状态响应,以及在系统分析中有重要意义的单位冲激响应和单位阶跃响应的求解。二．实验内容1．连续系统的冲激响应、阶跃响应及MATLAB实现a1连续系统冲激响应及阶跃响应分别用matlab系统函数impulse()和step()实现，查看两个函数的帮助以确定如何应用。习题1：1ImpulseResponse0.250.20.150.10.05Amp0litude-0.05-0.1-0.150510152025Ti

2、me(sec)2．连续时间系统的零状态响应及MATLAB实现MATLAB的函数lsim()能对上述微分方程描述的LTI连续系统的响应进行仿真。lsim()函数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图，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。lsim()函数调用格式为lsim(b,a,x,t)习题2：已知描述某连续系统的微分方程为：ex2LinearSimulationResults10.90.80.70.60.5Am0.4plitude0.30.20.1000.050.10.150.20.250.

3、30.350.4Time(sec)>>a=[121];>>b=[12];>>t=0:0.1:0.4;>>f=exp(-2*t);>>lsim(b,a,-2,t)3．用MATLAB实现连续时间信号的卷积卷积积分在信号与线性系统分析中具有非常重要的意义，信号经过系统所产生的响应可以用二者的卷积求解。卷积积分运算实际上可用信号的分段求和来实现，即：如果我们只求当t=n（n为整数）时f(t)的值f(n，则由上式可得：式中3下面是利用MATLAB实现连续信号卷积的通用函数sconv()，function[f,k]=sconv(f1

4、,f2,k1,k2,p)%计算连续信号卷积积分f(t)=f1(t)*f2(t)%f:卷积积分f(t)对应的非零样值向量%k：f(t)的对应时间向量%f1:f1(t)非零样值向量%f2:f2(t)的非零样值向量%k1:f1(t)的对应时间向量%k2:序列f2(t)的对应时间向量%p：取样时间间隔f=conv(f1,f2);%计算序列f1与f2的卷积和ff=f*p;k0=k1(1)+k2(1);%计算序列f非零样值的起点位置k3=length(f1)+length(f2)-2;%计算卷积和f的非零样值的宽度k=k0:p:k0+k3*

5、p;%确定卷积和f非零样值的时间向量subplot(2,2,1)plot(k1,f1)%在子图1绘f1(t)时域波形图title('f1(t)')xlabel('t')ylabel('f1(t)')subplot(2,2,2)plot(k2,f2)%在子图2绘f2(t)时波形图title('f2(t)')xlabel('t')ylabel('f2(t)')subplot(2,2,3)plot(k,f);%画卷积f(t)的时域波形h=get(gca,'position');h(3)=2.5*h(3);set(gca,'positi

6、on',h)%将第三个子图的横坐标范围扩为原来的2.5倍title('f(t)=f1(t)*f2(t)')xlabel('t')4ylabel('f(t)')例3：已知两连续时间信号如下图所示，试用MATLAB求f(t)f(t)*f(t)，并绘出时域12波形图。习题3：已知两连续时间信号如下图所示，试用MATLAB求f(t)f(t)*f(t)，并绘出时12域波形图。5