信号与系统-实验四VIP免费

《信号与系统》实验报告实验项目：实验四:连续时间LTI系统的复频域分析实验时间：学生姓名：学号：专业班级：一、实验目的1、掌握拉普拉斯变换的物理意义、基本性质及应用；2、掌握用拉普拉斯变换求解连续时间LTI系统的时域响应；3、掌握系统函数的概念，掌握系统函数的零、极点分布（零、极点图）与系统的稳定性、时域特性等之间的相互关系；4、掌握用MATLAB对系统进行变换域分析的常用函数及编程方法。基本要求：掌握拉普拉斯变换及其基本性质，掌握应用拉普拉斯变换求解系统的微分方程，能够自己编写程序完成对系统时域响应的求解。掌握并理解系统函数的概念，掌握系统函数零极点与系统时域和频域特性之间的关系，能够编写程序完成对系统的一些主要特性如稳定性、因果性等的分析。二、实验环境Win764位旗舰版，编译版本matlab2016a，Intel(R)Core(TM)i5-5200uCPU三、预备知识四、实验内容及步骤实验前，必须首先阅读本实验原理，了解所给的MATLAB相关函数，读懂所给出的全部范例程序。实验开始时，先在计算机上运行这些范例程序，观察所得到的信号的波形图。并结合范例程序所完成的工作，进一步分析程序中各个语句的作用，从而真正理解这些程序。实验前，一定要针对下面的实验项目做好相应的实验准备工作，包括事先编写好相应的实验程序等事项。Q4-1将绘制零极点图的扩展函数文件splane以splane为文件名存盘。%splane%Thisfunctionisusedtodrawthezero-poleplotinthes-planefunctionsplane(num,den)p=roots(den);%Determinethepolesq=roots(num);%Determinethezerosp=p';q=q';x=max(abs([pq]));%Determinetherangeofreal-axisx=x+1;y=x;%Determinetherangeofimaginary-axisplot([-xx],[00],':');holdon;%Drawthereal-axisplot([00],[-yy],':');holdon;%Drawtheimaginary-axisplot(real(p),imag(p),'x');holdon;%Drawthepolesplot(real(q),imag(q),'o');holdon;%Drawthezerostitle('zero-poleplot');xlabel('RealPart');ylabel('ImaginalPart')axis([-xx-yy]);%Determinethedisplay-rangeQ4-2运行程序Relation_ft_lt，观察拉普拉斯变换与傅里叶变换之间的关系。在点击工具条上的旋转按钮，再将鼠标放在曲面图上拖动图形旋转，从各个角度观察拉普拉斯曲面图形，并同傅立叶变换的曲线图比较，加深对拉普拉斯变换与傅里叶变换之间关系的理解与记忆。Q4-3编写程序Q4_3，根据系统函数的分子分母多项式系数向量，绘制出系统的零极点图、系统的单位冲激响应、系统的幅度频率响应和相位频率相应的图形。程序Q4_3抄写如下：b=[1];%Thecoefficientvectoroftherightsideofthedifferentialequationa=[132];%Thecoefficientvectoroftheleftsideofthedifferentialequation[H,w]=freqs(b,a);%ComputethefrequencyresponseHHm=abs(H);%ComputethemagnituderesponseHmphai=angle(H);%ComputethephaseresponsephaiHr=real(H);%ComputetherealpartofthefrequencyresponseHi=imag(H);%Computetheimaginarypartofthefrequencyresponsesubplot(221)plot(w,Hm),gridon,title('Magnituderesponse'),xlabel('Frequencyinrad/sec')subplot(223)plot(w,phai),gridon,title('Phaseresponse'),xlabel('Frequencyinrad/sec')subplot(222)plot(w,Hr),gridon,title('Realpartoffrequencyresponse'),xlabel('Frequencyinrad/sec')subplot(224)plot(w,Hi),gridon,title('Imaginarypartoffrequencyresponse'),xlabel('Frequencyinrad/sec')Q4-4执行程序编写Q4_3，输入因果的系统函数的分子分母系数向量，绘制所得到的图形如下：执行Q4_3所得到的图形从上面的图形中可以看出，该系统的零点和极点分别位于：Jw轴，左侧从时域和零极点分布特征两个方面说明该系统是否是稳定的系统？答：是稳定的系统从频率响应特性上看，该系统具有何种滤波特性？答：频响滤波特性Q4-5执行程序编写Q4_3，输入因果的系统函数此处a取1，执行程序Q4_3，输入该系统的分子分母系数向量，得到的图形如下：从上面的图形中可以看出，该系统的零点和极点分别位于：Jw轴，左侧从时域和零极点分布特征两个方面说明该系统是否是稳定的系统？答：是稳...