第一个信号实验的题目1实现下列常用信号 （1）(5)u t +；（2）(1)t δ-；（3）cos(3)sin(2)t t +；（4）()[(1)(2)]f t t u t t u t t =⨯---； （5）0.5()4cos(),010t f t e t t π-=⨯= 2连续信号的基本运算与波形变换已知信号22,21()33t t f t ⎧-+-≤≤⎪=⎨⎪⎩，试画出下列各函数对时间t 的波形： （1）()f t -（2）(2)f t -+（3）(2)f t （4）1(1)2d f t dt +（5）(2)t f d ττ-∞-⎰3连续信号的卷积运算实现12()()f t f t *，其中1()f t 、2()f t 从第2个题目中任选3对组合。

4连续系统的时域分析（1） 描述某连续系统的微分方程为()2()()()2()y t y t y t f t f t ''''++=+，求当输入信号为2()2()t f t e u t -=时，该系统的零状态响应()y t 。

（2） 已知描述某连续系统的微分方程为2()()3()()y t y t y t f t '''+-=，试用MATLAB 绘出该系统的冲激响应和阶跃响应的波形。

实验一答案：（1）(5)u t +在MATLAB 软件的输入程序及显示波形如下：（2）(1)t δ-在MATLAB 软件的输入程序及显示波形如下：（3）cos(3)sin(2)t t +在MATLAB 软件的输入程序及显示波形如下：（4）()[(1)(2)]f t t u t t u t t =⨯---在MATLAB 软件的输入程序及显示波形如下：（5）0.5()4cos(),010t f t e t t π-=⨯=在MATLAB 软件的输入程序及显示波形如下：（1）()f t-的输入程序及波形如下：（2）(2)f t-+的输入程序及波形如下：（3）(2)f t的输入程序及波形如下：（2）系统的冲激响应和阶跃响应如下：（4）1(1)2df tdt+的输入程序及波形如下：（5）(2)t f d ττ-∞-⎰的输入程序及波形如下：（1）()f t -和（2）(2)f t -+组合的卷积运算如下：（2）(2)f t -+和（3）(2)f t 组合的卷积运算如下：（1）()f t 和（3）(2)f t 组合的卷积运算如下：（1）系统的零状态响应()y t 如下：第二个信号实验题目1（1）用数值法求门函数4()G t 的傅里叶变换，并给出门函数的幅频特性曲线和相频特性曲线。

（2）用符号法给出函数5()2()()3t f t e u t -=的傅里叶变换。

（3）已知系统函数为3421()3s s H s s s ++=++，画出该系统的零极点图。

2（1）用数值法给出函数5(2)2()(2)3t f t e u t --=-幅频特性曲线和相频特性曲线。

（2）对函数5(2)2()(2)3t f t e u t --=-进行采样，采样间隔为0.01。

（3）已知输入信号为()sin(100)f t t =，载波频率为1000Hz ，采样频率为5000 Hz ，试产生输入信号的调幅信号。

3（1）用符号法实现函数4()G t 的傅里叶变换，并给出门函数的幅频特性曲线和相频特性曲线。

（2）已知系统函数为3421()3s s H s s s ++=++，输入信号为()sin(100)f t t =，求该系统的稳态响应。

（3）已知输入信号为()sin(100)f t t =，载波频率为100Hz ，采样频率为400 Hz ，试产生输入信号的调频信号。

4（1）已知系统函数为231()3s s H s s s ++=++，画出该系统的零极点图。

（2）已知函数5()2()()3t f t e u t -=用数值法给出函数(3)f t 的幅频特性曲线和相频特性曲线。

（3）实现系统函数3421()3s s H s s s ++=++的频率响应。

（4）已知输入信号为()cos(100)f t t =，载波频率为100Hz ，采样频率为400 Hz ，试产生输入信号的调相信号。

5（1）用数值法给出函数5(2)2()(2)3t f t e u t -+=+幅频特性曲线和相频特性曲线。

（2）用符号法实现函数22i ω+的傅里叶逆变换。

（3）已知输入信号为()5sin(200)f t t =，载波频率为1000Hz ，采样频率为5000 Hz ，试产生输入信号的调频信号。

实验二答案：（1） 用数值法求门函数4()G t 的傅里叶变换，并给出门函数的幅频特性曲线和相频特性曲线。

t=linspace(-4,4,200); f=0*t;f(t>=-2&t<=2)=1;W=linspace(-4*pi,4*pi,200); F=0*W; for N=1:200 for M=1:200F(N)=F(N)+8/200*f(M).*exp(-j*W(N)*t(M)); end endsubplot(4,4,1); plot(t,f); subplot(4,4,2); plot(W,F); subplot(4,4,3); plot(W,abs(F)); H=freqs(6,9,W); subplot(4,4,4); plot(W,angle(F))（2） 用符号法给出函数5()2()()3t f t e u t -=的傅里叶变换。

syms t f ;f=sym('(2/3)*exp(-5*t)*heaviside(t)'); F=fourier(f); pretty(F)（3） 已知系统函数为3421()3s s H s s s ++=++，画出该系统的零极点图。

num=[0 1 0 1 1]; den=[1 0 1 0 3]; G=tf(num,den); subplot(2,2,1); pzmap(G);0.51 1.52 2.53 3.54 4.550.511.5幅频曲线00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-4-224相频曲线0123456789100.10.20.30.40.50.60.7-1-0.8-0.6-0.4-0.20.20.40.60.81时间(s)幅值1计算序列)(2)(1n u n f n =与序列)5()()(2--=n u n u n f 的卷积和；2已知离散系统的差分方程为()5(1)6(2)()y n y n y n f n --+-=，求系统的频率响应，若()2()n f n u n =，求系统的零状态响应。

3利用SIMULINK 画出（2）的系统框图。

实验三答案：1. 计算序列)(2)(1n u n f n=与序列)5()()(2--=n u n u n f 的卷积和；n=0:1:10;x=2.^nstem(n,x)n=0:1:4x1=ones(1,5)stem(n1,x1)y=conv(x,x1)n2=0:1:14stem(n2,y)2. 已知离散系统的差分方程为()5(1)6(2)()y n y n y n f n --+-=，求系统的频率响应，若()2()n f n u n =，求系统的零状态响应。

b=[1];a=[1,-5,6];w=linspace(0,50,200);freqs(b,a,w)n=[0:10];f=2.^n;a=[1,-5,6];b=[1];y=[0];xic=filtic(b,a,y);y1=filter(b,a,f,xic)1求()cos()()f n an u n =的Z 变换和2()()az F z z a =-的Z 反变换。

2已知某离散系统的系统函数为23221()0.50.0050.3z z H z z z z ++=--+，试用MATLAB 求出该系统的零极点，并画出零极点图，求系统的单位冲激响应和幅频响应，并判断系统是否稳定。

3 一系统的微分方程为()5()10()()y t y t y t f t '''++=，试利用MA TLAB 求其系统的状态方程。

4 已知某连续时间系统的状态方程和输出方程为.111.222()()()230101()10()()x t x t f t x t f t x t ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥=⋅+⋅⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦ 111222()()()1110()01()10()y t x t f t y t x t f t ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⋅+⋅⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦ 试用M ATLAB 计算其系统函数矩阵()H s 。

实验四答案：求()cos()()f n an u n =的Z 变换和2()()az F z z a =-的Z 反变换。

1. syms a nf=cos(a*n);F=ztrans(f);pretty(F)syms k zFz=a*z/(z-a)^2;fk=iztrans(Fz,k);pretty(fk);2. 已知某离散系统的系统函数为23221()0.50.0050.3z z H z z z z ++=--+，试用MATLAB 求出该系统的零极点，并画出零极点图，求系统的单位冲激响应和幅频响应，并判断系统是否稳定。

b=[0,1,2,1]a=[1,-0.5,-0.005,0.3][R,P,K]=tf2zp(b,a)figure(1)zplane(b,a)legend('零点','极点');grid on ;num=[0 1 2 1]den=[1 -0.5 -0.005 0.3]h=impz(num,den)figure(2)stem(h)[H,w]=freqz(num,den)figure(3)plot(abs(H))3. 一系统的微分方程为()5()10()()y t y t y t f t '''++=，试利用MATLAB 求其系统的状态方程。

a=[1]; a = 1b=[1 5 10 ]; b = 1 5 10[A B C D]=tf2ss(a,b); A = -5 -10 B = 1 1 0 0C = 0 1D = 04. 已知某连续时间系统的状态方程和输出方程为.111.222()()()230101()10()()x t x t f t x t f t x t ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥=⋅+⋅⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦ 111222()()()1110()01()10()y t x t f t y t x t f t ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⋅+⋅⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦试用MATLAB 计算其系统函数矩阵()H s 。