正弦信号抽样信号矩形脉冲信号单位跃阶信号实验一 连续时间信号的MATLAB 表示实验目的 1．掌握MATLAB 语言的基本操作，学习基本的编程功能； 2．掌握MATLAB 产生常用连续时间信号的编程方法；3．观察并熟悉常用连续时间信号的波形和特性。

实验原理：1. 连续信号MA TLAB 实现原理从严格意义上讲，MATLAB 数值计算的方法并不能处理连续时间信号。

然而，可用连续信号在等时间间隔点的取样值来近似表示连续信号，即当取样时间间隔足够小时，这些离散样值能够被MATLAB 处理，并且能较好地近似表示连续信号。

MATLAB 提供了大量生成基本信号的函数。

比如常用的指数信号、正余弦信号等都是MATLAB 的内部函数。

为了表示连续时间信号，需定义某一时间或自变量的范围和取样时间间隔，然后调用该函数计算这些点的函数值，最后画出其波形图。

实验内容：-2-112实部-112虚部012取模-505相角00.20.40.60.81-1-0.50.5方波信号实验编程：（1）t=0:0.01:3;K=2;a=-1.5;w=10; ft=K*exp((a+i*w)*t); A=real(ft); B=imag(ft); C=abs(ft); D=angle(ft);subplot(2,2,1),plot(t,A),grid on;title('实部'); subplot(2,2,2),plot(t,B),grid on;title('虚部'); subplot(2,2,3),plot(t,C),grid on;title('取模'); subplot(2,2,4),plot(t,D),grid on;title('相角');（2）t=0:0.001:3;y=square(2*pi*10*t,30);plot(t,y);axis([0,1,-1,1]); title('方波信号');-2-1.5-1-0.500.51 1.5200.511.5t(s)y (s )门函数（3）t=-2:0.01:2;y=uCT(t+0.5)-uCT(t-0.5); plot(t,y),grid on axis([-2,2,0,1.5]);xlabel('t(s)'),ylabel('y(s)')title('门函数')实验二 连续时间LTI 系统的时域分析实验目的1．运用MATLAB 符号求解连续系统的零输入响应和零状态响应； 2．运用MATLAB 数值求解连续系统的零状态响应； 3．运用MATLAB 求解连续系统的冲激响应和阶跃响应； 4．运用MATLAB 卷积积分法求解系统的零状态响应。

0.51t零输入响应123456780.10.2t零状态响应123456780.511.5t完全响应0123456780.050.10.150.20.25t(s)y (t )零状态响应实验内容：0.51 1.52 2.53 3.54-2024t(s)h (t )冲击响应0.51t(s)s (t )阶跃响应012340.20.40.60.811.2f1(t)t01234-1012f2(t)t0.20.40.6f(t)=f1(t)*f2(t)t实验编程： (1)ts=0;te=8;dt=0.01; sys=tf([1,16],[1,2,32]); t=ts:dt:te; f=exp(-2*t); y=lsim(sys,f,t); plot(t,y),grid on;xlabel('t(s)'),ylabel('y(t)') title('零状态响应')t(s)y (t )零状态响应0123456780.10.20.30.4t(s)h (t )冲激响应01234567800.20.40.60.8t(s)s (t )阶跃响应(2)t=0:0.01:8;sys=tf([1],[1,3,2]); h=impulse(sys,t); s=step(sys,t);subplot(2,1,1);plot(t,h),grid on xlabel('t(s)'),ylabel('h(t)') title('冲激响应')subplot(2,1,2);plot(t,s),grid on xlabel('t(s)'),ylabel('s(t)') title('阶跃响应')-10-8-6-4-202468100123ω(rad/s)|H (ω)|H(w)的频率特性-10-8-6-4-20246810-4-2024ω(rad/s)|p h i (ω)|H(w)的相频特性0.51 1.52Time(sec)矩形脉冲信号u 1t (t )-10010ω(rad/s)矩形脉冲频谱X (ω)Time(sec)响应的时域波形u 2(t)ω(rad/s)响应的频谱U 2(ω)实验三 连续时间LTI 系统的频率特性及频域分析实验目的1．运用MATLAB 分析连续系统的频率特性； 2．运用MATLAB 进行连续系统的频域分析。

实验内容：02468101214161820-10-50510Time(sec)f (t )输入信号的波形02468101214161820-2-1012Time(sec)y (t )稳态响应的波形实验编程： （1）w1=1;w2=10;A=5;B=2; t=0:0.01:20;H1=1/(-w1^2+3*j*w1+2); H2=1/(-w2^2+3*j*w2+2); f=5*cos(w1*t)+2*cos(w2*t);y=A*abs(H1)*cos(w1*t+angle(H1))+B*abs(H2)*cos(w2*t+angle(H2)); subplot(211),plot(t,f),grid on; xlabel('Time(sec)'),ylabel('f(t)'); title('输入信号的波形');subplot(212),plot(t,y),grid on; xlabel('Time(sec)'),ylabel('y(t)'); title('稳态响应的波形')-1.5-0.50.51.5实验四 连续时间LTI 系统的零极点分析实验目的1．运用MATLAB 求解系统函数的零极点；2．运用MATLAB 分析系统函数的零极点分布与其时域特性的关系； 3．运用MATLAB 分析系统函数的零极点分布与其系统稳定性的关系。

实验原理1. 系统函数及其零极点的求解系统零状态响应的拉普拉斯变换与激励的拉普拉斯变换之比称为系统函数H (s )，即m m-10m m-110n n-1n n-110()()()mjjj nii i b sb s b s b s b Y s H s F s a s a s a s a a s==++++===++++∑∑在连续时间LTI 系统的复频域分析中，系统函数起着十分重要的作用，它反映了系统的固有特性。

系统函数H (s )通常是一个有理分式，其分子和分母均为可分解因子形式的多项式，各项因子表明了H (s )零点和极点的位置，从零极点的分布情况可确定系统的性质。

H (s )零极点的计算可应用MA TLAB 中的roots 函数，分别求出分子和分母多项式的根即可。

实验内容：-2-1.5-1-0.500.511.52P ole-Zero M ap Real Axis I m a g i n a r y A x is00.51 1.52 2.52468101214I m pulse ResponseTim e (sec)A m p l i t u d e-8-6-4-202468P ole-Zero M ap Real Axis I m a g i n a r y A x is00.51 1.52 2.5-2-1.5-1-0.50.511.5I m pulse ResponseTim e (sec)A m p l i t u d ep =-2.0000 + 1.0000i -2.0000 - 1.0000i z =2-2-1.5-1-0.500.511.52P ole-Zero M apR eal AxisI m a g in a r y A x is-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81I m pulse R esponseTim e (sec)A m p li t u d e实验编程： b1=[1]; a1=[1,-1];sys1=tf(b1,a1); subplot(121) pzmap(sys1) axis([-2,2,-2,2]) subplot(122) impulse(b1,a1) figure b2=[1];a2=[1,-2,50]; sys2=tf(b2,a2); subplot(121) pzmap(sys2) axis([-2,2,-8,8]) subplot(122) impulse(b2,a2) figure b3=[1]; a3=[1,0,1]; sys3=tf(b3,a3); subplot(121) pzmap(sys3)axis([-2,2,-2,2]) subplot(122) impulse(b3,a3)-202-8-6-4-202468P ole-Zero MapReal AxisI m a g i n a r y A x i s0246-0.08-0.06-0.04-0.0200.020.040.060.080.10.12Impulse ResponseTime (sec)A m p l i t u d e代码：b=[1]; a=[1,2,50]; sys2=tf(b,a); subplot(121) pzmap(sys2) axis([-2,2,-8,8]) subplot(122) impulse(b,a)-202-8-6-4-202468P ole-Zero MapReal AxisI m a g i n a r y A x i s051015-1-0.50.511.52Impulse ResponseTime (sec)A m p l i t u d e代码：b=[1,4,3]; a=[1,1,7,2]; sys2=tf(b,a); subplot(121) pzmap(sys2) axis([-2,2,-8,8]) subplot(122) impulse(b,a)实验五 典型离散信号及其MATLAB 实现实验目的1．掌握MATLAB 语言的基本操作，学习基本的编程功能； 2．掌握MATLAB 产生常用离散时间信号的编程方法； 3．掌握MATLAB 计算卷积的方法。