信号与系统 信号的时域分析 及Matlab实现

信号与系统 课程实验报告
实验四 实验名称
信号的时域分析 及Matlab 实现 系 别 教师姓名
实验地点 5309 实验日期 2011-06-20
学生姓名
学号 一、实验内容
1．预习实验原理。

2．对实验内容编写程序(M 文件)，上机运行。

3．记录并整理实验数据。

二、实验目的
1．掌握用Matlab 分析系统时间响应的方法。

2．掌握用Matlab 分析连续、离散系统的冲激响应的方法。

3．理解系统零、极点分布与系统稳定性关系。

三、涉及实验的相关情况介绍（包含使用软件或实验设备等情况）
计算机一台(安装MATLAB6.5版本或以上版本)
四、实验试做记录（含程序、数据记录及分析）
1．设)
2)(1()(p s p s s s H --= 设①p1=-2，p2=-30； ②p1=-2，p2=3
（1）针对极点参数①②，画出系统零、极点分布图，判断该系统稳定性。

程序：
clear
num=[1];
den=[1,32,60];
[r,poles,k]=residue(num,den);
p=roots(den);
z=roots(num);
subplot(2,2,1);plot(real(p),imag(p),'*');hold on;
plot(real(z),imag(z),'o');grid on
T=0:0.1:10;
y1=impulse(num,den,T);
subplot(2,2,2);plot(T,y1);grid;title('脉冲响应')
结果：
位于s左半平面，稳定
（2）针对极点参数①②，绘出系统的脉冲响应曲线，并观察t→∞时，脉冲响应变化趋势。

程序：
clear
num=[1];
den=[1,-1,-6];
[r,poles,k]=residue(num,den);
p=roots(den);
z=roots(num);
subplot(2,2,1);plot(real(p),imag(p),'*');hold on;
plot(real(z),imag(z),'o');grid on
T=0:0.1:10;
y1=impulse(num,den,T);
subplot(2,2,2);plot(T,y1);grid;title('脉冲响应')
结果：
由系统零、极点分布图可知，该系统有一极点位于s右半平面，故系统是不稳定的。

（3）针对极点参数①，绘出系统的频响曲线。

（必做）
程序：
w=linspace(0,5,200);
b=[1 0];
a=[1 32 60];
H=freqs(b,a,w);
subplot(2,1,1);
plot(w,abs(H));
set(gca,'xtick',[0 1 2 3 4 5]);
set(gca,'ytick',[0 0.4 0.707 1]);
xlabel('\omega');
ylabel('|H|(j\omega)|');
subplot(2,1,2);
plot(w,angle(H));
set(gca,'xtick',[0 1 2 3 4 5]);
xlabel('\omega');
ylabel('\phi(\omega)');
结果：
2．利用filter命令求下面系统的冲激响应：
y(n)-0.7y(n-1)-0.6y(n-2)+y(n-3)=x(n)+0.5x(n-1)。

（必做）程序：
A=[1,-0.7,-0.6,1];
B=[1,0.5];
n=[-20:100];
X=[n==0];
y=filter(B,A,X);
stem(n,y);
title('冲击响应');
grid
结果：
五、实验总结
通过本次实验，我学习了如何用Matlab软件产生基本信号（连续/离散的正弦、方波、锯齿波、Sinc函数）的方法，并且懂得了如何应用Matlab软件实现信号的加、减、乘运算，可以通过应用Matlab软件实现信号的时移、反折、尺度变换。