试验四：傅里叶变换在信号传输中的应用

1、开课学期实验课程v 9-MmBainaa实验项目班级学号2016-17学年第二学期hta占口u一 &4口： 11 aj-lg anu上一 占占口w 1 aj-le! 占a.信号与系统仿真实验实验四：傅里叶变换在信号传输中的应用实验时间操作成绩学生姓名I一、实验目的.掌握运用Matlab软件实现时域信号的拉普拉斯变换方法；.掌握运用Matlab软件实现求解零极点分布图的方法；.实现对实际系统无失真传输特性的分析方法；4,掌握运用Matlab软件实现对系统特性的分析方法；.提高信号与系统知识综合运用能力。二、实验性质设计性三、实验要求.本次实验为4学时的设计性实验，要求大家在14周实验课上完成系统

2、的复频域 分析，课下完成其他部分，在16周上实验课前完成所有设计内容；. 16周上课时，同学们将自己的程序在机器上运行实验结果，老师根据实验结果 和实验报告本的情况进行考核，给出实验成绩，请大家做好准备；.要求大家根据要求自行设计程序，以图形的形式给出实验结果，并对实验结果 进行分析。四、实验内容（实验内容一和实验内容二任选其一）实验内容一电路如图1所示，is 为输入信号，U2（t）为输出信号，要求：图1对系统进行复频域分析，求解系统函数H(s);当Ri和R取不同数值(程序中要求有交互指令，电阻值根据用户要求使用键盘输入)时，求解系统的零极 点分布图；理论分析：满足什么条件时，系统具有无失真传

3、输特性？求解此时的系统函数H(s)和零极点分布情况，根据零极点分布情况分析系统的 因果稳定性；求解系统满足无失真传输条件下，系统的冲激响应h(t)和阶跃响应g(t);当输入信号f(t) e 2t时，运用时域、频域或者复频域分析方法求解系统响应y(t)；(选作)当输入信号延时t。单位时，求解系统响应y(t t0),并判断系统是否具有时不变性；要求用Matlab程序实现以上实验内容，并用图形或者表达式的形式体现实 验结果，并对实验结果进行分析。实验内容二：电路如图2所示，ui(t)为输入信号，U2 为输出信号，要求:图2对系统进行复频域分析，求解系统函数H(s);当R、R、G、C2取不同数值(程序

4、中要求有交互指令，电阻值根据用户要求使用键盘输入)时，求解系 统的零极点分布图；理论分析：满足什么条件时，系统具有无失真传输特性？求解此时的系统函数H(s)和零极点分布情况，根据零极点分布情况分析系统的 因果稳定性；求解系统满足无失真传输条件下，系统的冲激响应 h(t)和阶跃响应g(t);当输入信号f(t ) e 2t时，运用时域、频域或者复频域分析求解系统的响应；(选作)当输入信号延时t0单位时，求解系统响应II,并判断系统是否具有时不变性；要求用Matlab程序实现以上实验内容，并用图形或者表达式的形式体现实 验结果，并对实验结果进行分析。(1)程序：R1=input(R1=);R2=in

5、put(R2=);C1=input(C1=);C2=input(C2=);b=R1*R2*C1 R2;a=R1*R2*C1+R1*R2*C2 R1+R2;sys=tf(b,a);subplot(1,2,1),pzmap(sys);subplot(1,2,2),bode(b,a);R1=3R2=6C1=6C2=3此时 R1C1=R2c2Bod 巳 DiagramPole-Z&ro MapO.QO.0,孙 q-o.。 kcfiIDUeuss】Mxv AJEU-BRE 一p06004-0.020Real Axis (seconds )-i100W1Frequency (racKs)R1=input(

6、R1=);R2=input(R2=);C1=input(C1=);C2=input(C2=);b=R1*R2*C1 R2;a=R1*R2*C1+R1*R2*C2 R1+R2;sys=tf(b,a);subplot(1,2,1),pzmap(sys);subplot(1,2,2),bode(b,a);R1=2R2=5C1=8C2=7此时 R1CtR2C2Bode DuagramPole-Zero MapO.B0.&0.40.2043.2-QA46HR-10 08 4).06 4)04 -0.020Real Axis (seconds hG1111X1-z-34-5曾)Qpruc钟艺5r(图)留5

7、0.Frequency (racVs)(2)条件：R1C1=R2C2(3)R1=input(R1=);R2=input(R2=);C1=input(C1=);C2=input(C2=);b=R1*R2*C1 R2;a=R1*R2*C1+R1*R2*C2 R1+R2;sys=tf(b,a);subplot(131),pzmap(sys)subplot(132),step(b,a);subplot(133),impulse(b,a);R1=3R2=6C1=6C2=3Impulse ResponseD.80.60-40.20-0241 8 Step Responseupn 主dEPole-Zero MapB 口J 5D. cbpn dE5 4.OL(spuaass) s 一 3 ajeu-bre-0.1-0 050Real Axis (seconds_100.102Time (s.econds)00.1 。工Time (s&conds)(4)程序：l.syms t w % 指定t和w为符号变量fbt=exp(-2*t);fbs=laplace(fbt) fbs =1/(s + 2)2