连续和离散系统分析

实验一 连续和离散系统分析一、实验目的学习连续系统和离散系统响应的matlab求解方法；二、实验主要仪器设备和材料计算机三、实验方法、步骤及结果测试实验方法：编程，上机调试，分析实验结果；步骤： 编程实现上述各实验内容四、实验结果1、某系统的传递函数为：试求系统的冲激响应和阶跃响应。2、编制程序求解下列两个系统的单位冲激响应和阶跃响应，并绘出其图形。要求分别用 filter、conv、impz三种函数完成。给出理论计算结果和程序计算结果并讨论。（I）理论计算结果：单位冲激响应:yn=-5-0.25nun+6-0.5nu(n)n012345h(n)1-1.751.19-0.670.355-0.18单位阶跃响应:yn=-1-0.25nun+2-0.5nu(n)n012345y(n)1-0.750.44-0.2340.12-0.06程序计算结果：A：单位冲激响应（1）用Filter函数（2）用Conv函数（3）用impz函数B：单位阶跃响应(1)用Filter函数（2）用Conv函数（3）用Impz函数（II）理论计算结果：单位冲激响应:yn=0.25n-1+n-2+n-3+n-4n012345h(n)00.250.250.250.250单位阶跃响应:yn=n-1+2n-2+3n-3+4u(n-4)N012345y(n)00.250.50.7511程序计算结果：A：单位冲激响应（1）用filter函数（2）用Conv函数（3）用Impz函数B：单位阶跃响应（1）用filter函数（2）用Conv函数（3）用Impz函数结论：l y=filter(p,d,x)用来实现差分方程，d表示差分方程输出y的系数，p表示输入x的系数，而x表示输入序列。输出结果长度数等于x的长度；l 而y=conv(x,h)是用来实现卷积的，对x序列和h序列进行卷积，输出的结果个数等于x的长度与h的长度之和减去1；l y=impz(p,d,N)是用来实现冲击响应的，d和p的定义同filter，N表示冲击响应输出的序列个数。3 已知描述某连续系统的微分方程为程序：b=2 8;a=1 5 6;sys=tf(b,a);t=0:0.1:10;y=impulse(sys,t);plot(t,y);xlabel(时间(t);ylabel(y(t);tltle(单位冲激响应);求该系统的单位冲激响应。4 计算上述系统在输入为时的零状态响应。程序：ts=0;te=10;dt=0.01; sys=tf(2 8,1 5 6); t=ts:dt:te; f=exp(-t); y=lsim(sys,f,t); plot(t,y) xlabel(time(sec) ylabel(y(t) 5 已知系统函数，求1）离散系统的单位冲激响应h(n);程序：num=1 2;den=1 0.4 0.12; % system modely1=impz(num,den,20); subplot(121); stem(y1); title(impulse response); n=0:20;x2=ones(1,21);y1filter=filter(num,den,x2);subplot(122); stem(n,y1filter);title(filter_step);xlabel(x);ylabel(y);2) 输入为，求系统的零状态响应。程序：num=1 1; den=1 -1 0.5; sys=tf(num,den); w=-10:0.001:10;H=freqs(num,den,w);subplot(2,1,1);plot(w,abs(H);title(幅频特性);subplot(2,1,2);plot(w,angle(H);title(相频特性);6 已知某离散因果系统的系统函数，试分析该系统的幅频特性。五、思考题1）连续系统响应的计算机求解可以分为哪些方法？各是什么原理？答：连续时间系统零状态响应的求解t表示计算系统响应的抽样点向量，f是系统输入信号向量sys是LTI系统模型，借助tf函数获得。连续系统冲激响应和阶跃响应的求解连续时间系统冲激响应可用impulse函数直接求出，其调用形式为：y=impulse(sys,t)连续时间系统阶跃响应可用step函数直接求出，其调用形式为： y=step(sys,t)t表示计算系统响应的抽样点向量， sys是LTI系统模型.2） matlab中用于离散系统求解的命令有哪些？各基于什么求解方法？答：y=filter(p,d,x)用来实现差分方程，d表示差分方程输出y的系数，p表示输入x的系数，而x表示输入序列。输出结果长度数等于x的长度；ly=conv(x,