实验二 连续时间信号的卷积运算与 LTI 系统的时域分析 实验人:Mr
yan 1 实验目的 (1)熟悉卷积的定义和表示; (2)掌握利用计算机进行卷积运算的原理和方法; (3)熟悉连续信号卷积运算函数conv 的应用
(4)熟悉连续LTI 系统在典型激励信号下的响应及其特征; (5)掌握连续LTI 系统单位冲激响应的求解方法; (6)掌握用卷积法计算连续时间系统的零状态响应; (7)能够应用Matlab 对系统进行时域分析
2 实验原理 (1)卷积的定义、卷积的几何解法、卷积积分的应用(求系统的零状态响应) (2)对于一般的n 阶 LTI 连续系统,如果 n 的数值比较小时,可以通过解析的方法得到响应
但是,对于高阶系统,手工运算比较困难,要利用一些计算工具软件
3 涉及的Matlab 函数 (1)conv 函数:实现信号的卷积运算
调用格式:w=conv(u,v)计算两个有限长度序列的卷积
说明:该函数假定两个序列都从零开始
(2)lsim 函数:计算并画出系统在任意输入下的零状态响应
调用格式:lsim(b,a,x,t) 其中:a 和b 是由描述系统的微分方程系数决定的表示该系统的两个行向量;x和t 是表示输入信号的行向量
该调用格式将会绘出由向量 a 和b 所定义的连续系统在输入为向量 x和t 所定义的信号时,系统的零状态响应的时域仿真波形,且时间范围与输入信号相同
(3)impulse 函数:计算并画出系统的冲激响应
调用格式:impulse(b,a) 该调用格式以默认方式绘出向量 a 和b 定义的连续系统的冲激响应的时域波形
impulse(b,a,t) 该调用格式将绘出向量 a 和b 定义的连续系统在0-t 时间范围内的冲激响应波形
impulse(b,a,t1:p:t2) 该调用格式将绘出向量 a 和b 定义的连续系统在t1-t2 时间