时域频域复频域.doc

信号与系统课程设计报告班级： 姓名：学号： (一) LTI系统的时域分析实验题目已知描述连续时间系统的微分方程和激励信号f(t)分别如下： 用lsim函数求出z上述系统在0-10秒时间范围内零状态响应y(t)的样值，并绘制系统零状态响应的时域仿真波形。程序代码：a = 1 3 2b = 0 2 6%定义离散系统sys = tf(b,a)%调用tf函数生成系统函数对象sysp = 0.1;%定义采样时间间隔t = 0:p:10;%定义时间范围向量f = exp(-2*t);%定义输入信号y = lsim(sys,f,t);%求出系统响应数值解plot(t,y); %绘制曲线实验结果：a = 1 3 2b = 0 2 6Transfer function: 2 s + 6-s2 + 3 s + 2物理含义： 连续系统的响应仿真(二) 连续系统的频域分析实验题目参考常见的用RLC元件构造的二阶高通滤波器，用Matlab求其频率响应H(jw)，并绘制幅度响应和相位响应曲线。(sample05) 解：(1) 求电路的频率响应函数H(jw)= (2) 根据已知条件获得截止频率 设R=，L=0.4H,C=0.0.5F,则R=2，且截止频率为W=| H(jw) | | w=wc= (3) 将L、R、C值带入频率响应函数表达式，获得最终表达式结果:程序代码%dm10502%二阶高通滤波器的频率响应b=0.04 0 0; %生成向量ba=0.04 0.4 2; %生成向量ah,w=freqs(b,a,100); %求频率响应函数H(jw),设定100个频率点h1=abs(h); %求频率响应h2=angle(h); %求相频响应subplot(211); %大图含有2行1列共2个子图plot(w,h1); %绘制曲线hold on;plot(7.0711 7.0711,0 0.707,:);%截止频率的位置plot(0 7.0711,0.707 0.707,:);axis(0 40 0 1.1); %图线的x轴范围为0400y轴范围为01.1grid;xlabel (角频率(omega);ylabel(幅度);title(H(jomega)的幅频特性); subplot(212); plot(w,h2*180/pi); axis(0 40 0 200); grid; xlabel(角频率(omega); ylabel(相位（度）); title(H(jomega)的相频特性); %END实验结果：物理含义 由图可以看出，当w从0增大时，该高通滤波器的幅度从0开始上升；当w=wc=7.0711时，幅度等于0.707；wwc后进入带通。(三) 连续系统的复频域分析实验题目（一） 已知连续时间信号利用Matlab求函数的拉普拉斯逆变换f(t)。程序代码： syms s; %定义复变量s L=(4*s+5)/(s2+5*s+6); %定义拉普拉斯变换（像函数）的符号表达式 F=ilaplace(L); %计算拉普拉斯逆变换实验结果： syms s; L = (4*s+5)/(s2+5*s+6); F=ilaplace(L); F=7*exp(-3*t)-3*exp(-2*t); 物理含义： 有程序运行结果可得F(s)的拉普拉斯变换为： f(t)=(7e-3t-3e-2t)u(t)实验题目（二） 已知连续时间信号f(t)的拉普拉斯变换为：，利用Matlab实现部分分式展开，并求其拉普拉斯逆变换f(t)。程序代码： a=1 5 4;%定义拉普拉斯变换分子多项式行向量a b=1 5 6 0; %定义拉普拉斯变换分母多项式行向量b k,p,c=residue(a,b); %计算部分分式展开系数k、c及拉普拉斯变换极点p实验结果： a=1 5 4; b=1 5 6 0; k,p,c=residue(a,b) k= -0.6667 1.0000 0.6667 p= -3.0000 -2.0000 0 c= 物理含义：由上述程序运行结果可得，F(s)有三个单实极点p1=-3,