信号实验(二)

上传者：曹建平
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上传时间：2015-05-05
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信号实验(二)

信号实验

实验二：线性系统的时域分析

一、实验目的：

1、掌握连续时间系统的零输入响应，单位冲激响应，零状态响应和全响应的求解方法。

2、掌握离散时间系统的零输入响应，单位冲激响应，零状态响应和全响应的求解方法。

3、掌握连续时间信号与离散时间信号的卷积运算方式，分析建立信号波形间的联系。

二、实验内容：

（1）连续时间系统调用函数

连续系统的零输入响应：initial(A,B,C,D,zi,t)

冲激响应：

impulse(b,a)

impulse(b,a,t)

impulse(b,a,t1:p:t2)

y=impulse(b,a,t1:p:t2)(数值解)

阶跃响应

step(b,a)

step(b,a,t)

step(b,a,t1:p:t2)

y=step(b,a,t1:p:t2)

连续系统的零状态响应：

lsim(A,B,C,D,x,t,0)

lsim(b,a,x,t)

连续系统的全响应：

lsim(b,a,x,t,zi)

（2）离散时间系统调用函数

离散系统的零输入响应：dinitial(A,B,C,D,zi)

离散系统的冲激响应：

impz(b,a);

impz(b,a,n);

impz(b,a,n1:n2);

y=impz(b,a,n1:n2);

dimpulse(A,B,C,D)

dimpulse(b,a)

y=filter(b,a,Impseq)

离散系统的阶跃响应：

信号实验

stepz(b,a);

stepz(b,a,n);

stpez(b,a,n1:n2);

y=stepz(b,a,n1:n2);

dstep(A,B,C,D);

dstep(b,a);

filter(b,a,stepfun);

离散系统的零状态响应：

dlsim(A,B,C,D,x)

y=filter(b,a,X)

离散系统的全响应：

dlsim(A,B,C,D,x,zi)

filter(b,a,x,zi)

课前练习：

1、练习并验证实验指导书上实验五----八的内容。

课堂作业：

1、已知微分方程: y??(t)?3y?(t)?2y(t)?2f(t)，y?(0?)??1，y(0?)?2，激励信号为f(t)?u(t)。

（1）人工解出系统的零输入响应、单位冲激响应、单位阶跃响应、零状态响应以及全响应，利用Matlab软件画出所有响应的波形图。

（2）利用函数initial(A，B，C，D，zi，t)

或者lsim(sys，x，t，zi)（当x=0时）

求解零输入响应画波形，与（1）的结果比较，看是否相同。

（3）利用函数impulse(sys，t)

求解单位冲激响应并画波形，与（1）的结果比较，看是否相同。

（4）利用函数step(sys,t)

或者lsim(A，B，C，D，x，t)（当x=stepfun时）

求解单位阶跃响应并画波形，与（1）的结果比较，看是否相同。

（5）利用函数lsim(A，B，C，D，x，t，zi)

求解系统全响应并画波形，与（1）的结果比较，看是否相同。

信号实验

2、已知差分方程为： 1 y(n)?0.95y(n?1)?0.9028y(n?2)?[x(n)?x(n?1)?x(x?2)] 3

n?其中x(n)?cos()?(n)，y(?1)?2，y(?2)?3 3

求系统的冲激响应，阶跃响应，零输入响应，零状态响应，全响应。

（1）人工解出系统的零输入响应、单位冲激响应、单位阶跃响应、零状态响应以及全响应，利用Matlab软件画出所有响应的波形图。

（2）利用函数dinitial(A，B，C，D，zi，t)

或者lsim(sys，x，t，zi)（当x=0时）

求解零输入响应画波形，与（1）的结果比较，看是否相同。

（3）利用函数dimpulse(sys，t) 或者函数impz(b，a)

求解单位脉冲响应并画波形，与（1）的结果比较，看是否相同。

（4）利用函数stepz(sys，t) 或者dstep(b，a);

或者dlsim(A，B，C，D，x，t)（当x=stepfun时）

或者filter(b，a，x) （当x=stepfun时）

求解单位阶跃响应并画波形，与（1）的结果比较，看是否相同。

（5）利用函数lsim(A，B，C，D，x，t，zi)

y=filter(b，a，x，zi)

求解系统全响应并画波形，与（1）的结果比较，看是否相同。

三、实验数据处理与结果分析：

自行处理与分析

四、实践总结：

自行总结

实验地点:信号与系统实验室

实验时间：具体做实验时间

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