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MATLAB与信号实验——连续LTI系统的时域分析VIP免费

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上机实验2 连续LTI 系统的时域分析 一、实验目的 (1)熟悉 LTI 系统在典型激励信号的响应及其特性; (2)熟悉连续LTI 系统单位冲激响应的求解方法; (3)重点掌握用卷积计算连续时间系统的零状态响应; (4)熟悉 MATLAB 相关函数的调用格式及作用; (5)会用 MATLAB 对系统进行时域分析。 二、实验原理 连续时间系统可用如下的线性常系数微分方程来描述: 1()100( )( )...( )( )...( )nnmnnma ytayta y tb ftb f t 其中,nm,系统的初始条件为 (0 )y ,...,(1 )(0 )ny 系统的响应一般包括两部分,即由当前输入所产生的响应(零状态响应)和由历史输入(初始状态)所生产的响应(零输入响应)。对于低阶系统,一般可以通过解析的方法得到响应,但是对与高阶的系统,手工计算比较困难,这时MATLAB强大的计算功能就比较容易确定系统的各种响应,如冲击响应,阶跃,零状态响应,全响应等。 1、直接求解法 涉及到的MATLAB 函数有:impu lse(冲击响应)、step(阶跃)、roots(零状态下响应)、lsim(零状态响应)等。在 MATLAB 中,要以系统向量的形式输入系统的微分方程,因此在使用前必须对系统的微分方程进行变换,得到其传 递 函数。其分别 用向量a,b 表 示 分母 多 项 式和分子 多 项 式的系数(按 照 s 的降 幂 排 列 )。 2、卷积计算法 跟 据 系统的单位冲激响应,里 用卷积计算的方法,也 可以计算任 意 输入状态下系统的零状态响应。设 一个 线性零状态系统,已 知 系统的单位冲激响应为 h(t),当系统的激励信号为 f(t)时,系统的零状态响应为:       dhtfdthftyzs 也可简记为    thtfyzs 由于计算机采用的数值计算,因此系统的零状态响应也可以用离散序列卷积和近似为 nzskhkfTnkhnfky)()()()()( 式中)(kyzs、)(kf和)(kh分别对应以T 为时间间隔对连续时间信号)(kyzs、)(kf和)(kh进行采样得到的离散序列。 三、涉及的MATLAB 函数 1、impulse 函数 功能:计算并画出系统的冲激函数 调用格式: impulse(sys):其中sys 可以是利用命令 tf,zpk 或 ss 建立的系统函数。 Impulse(sys,t):计算并画出系统在向量 t 定义的时间内的冲激响应。 Y=impulse(sys,t):保存系统的输出值。 2.step 函数 功能:计...

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