2013东南大学信息学院短学期MATLAB试卷答案

1、MATLAB上机测验题（考试时间：2：10-4:10）姓名 学号 考试要求：1、要求独立完成不得与他人共享，答卷雷同将做不及格处理。2、答卷用Word文件递交，文件名为学号+姓名.doc，试卷写上姓名及学号。3、答卷内容包括： （1） 程序；（2） 运行结果及其分析；（3） 图也要粘贴在文档中。上机考题：一、已知系统传递函数为：，画出系统的零极点图，判断稳定性。给定频率范围为0,10，步长为0.1，画出其频率响应，同时求系统的单位脉冲响应曲线图。%第一问画出极零点判断稳定性程序>> clear;>> b=1,11,30,0;>> a=1,9,45,97,50

2、;>> sys=tf(b,a);>> pzmap(sys);极零图如下，无在Y轴右边极点，所以系统稳定。%第二问画出频率响应图>> w=0:0.1:10;>>freqs(b,a,w);%第三问单位脉冲响应曲线图>> impulse(sys);二、系统函数，画出系统的幅频响应和相位响应图。当系统输入为时，画出系统的输出。%画出频响图程序>> clear;>> b=1,0,0;>> a=1,0.8,0.5;>> sys=b,a,-1;>> w=0:0.1:20;>>f

3、reqz(b,a,w);%当系统输入为x(n) ，画出系统的输出程序>> clear;>> b=1,0,0;>> a=1,0.8,0.5;>> n=0:200;>> x=5+cos(0.2*pi*n)+2*sin(0.7*pi*n);>> Y=filter(b,a,x);>> stem(Y);三、系统传递函数为，初始状态为，激励信号为，求系统的零输入、零状态和全响应。由题目条件可以得到方程组：q(0)+6q(0)+15q(0)+24q(0)=0;2q(0)+4q(0)=1;2q(0)+4q(0)=0;2q(0)

4、+4q(0)=-12;%求x0程序>> clear;>> A=1,6,15,24;0,0,2,4;0,2,4,0;2,4,0,0;>> B=0;1;0;-12;>> x=inv(A)*B;>> x=inv(A)*Bx = -6.0000 0.0000 0.0000 0.2500>> x0=x(2),x(3),x(4)x0 =0.0000 0.0000 0.2500所以x0=0,0,0.25%求系统的零输入、零状态和全响应程序>> b=2,4;>> a=1,6,15,24;>> sys=t

5、f(b,a);A B C D=tf2ss(b,a);sys=ss(A,B,C,D);>> t=0:0.1:10;z=zeros(size(t);>> e=10*exp(-0.5*t);>> subplot(3,1,1);lsim(sys,z,t,x0)title('零输入响应')subplot(3,1,2);lsim(sys,e,t)title('零状态响应')subplot(3,1,3);lsim(sys,e,t,x0);title('全响应')saveas(gcf,'p3_1','b

6、mp');四、衰减正弦信号为（n=0:128），a=0.1，分别画出f=0.0625、f=0.4375时的时域波形以及频谱图，观察两种情况下频谱图的差异。分析产生差异的原因。%f=0.0625时的时域波形程序n=0:128; >> a=0.1; >> f=0.0625; >> x=exp(-1*a*n).*sin(2*pi*f*n); >> stem(n,x); >> title('时域波形(f=0.0625)'); >> %DTFT方法; f=0.0625>> w=-pi:0.1:pi

7、; >> for i=1:length(w); for k=1:129; ff(k)=x(k)*exp(-1j*(k-1)*w(i); end f(i)=sum(ff); end >> subplot(2,1,1); >> plot(w,abs(f); >> title('幅频特性(f=0.0625)'); >> subplot(2,1,2); >> plot(w,angle(f); >> title('相频特性(f=0.0625)');%f=0.4375时域波形>>

8、 n=0:128; >> a=0.1; >> f=0.4375; >> x=exp(-1*a*n).*sin(2*pi*f*n); >> stem(n,x); >> title('时域波形(f=0.4375)');% DTFT方法f=0.4375>> w=-pi:0.1:pi; >> for i=1:length(w); for k=1:129; ff(k)=x(k)*exp(-1j*(k-1)*w(i); end f(i)=sum(ff); end >> subplot(2,1,1); >> plot(w,abs(f); >> subplot(2,1,1); >> plot(w,abs(f); >> title('幅频特性(f=0.4375)'); >> subplot(2,1,2); >> plot(w,angle(