連續(xù)系統(tǒng)的時(shí)域、頻域分析報(bào)告

1、學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí) 驗(yàn) 課 程 : 信 號(hào) 與 系 統(tǒng) EDA實(shí) 驗(yàn) 地 點(diǎn) : 東 1 教 414 學(xué)院:專業(yè):學(xué) 號(hào) :姓 名 :實(shí)驗(yàn)題目連續(xù)系統(tǒng)的時(shí)域、頻域分析實(shí)驗(yàn)臺(tái)號(hào)確定信號(hào)時(shí)間圍定義輸入信號(hào)形式方程描述實(shí)驗(yàn)時(shí)間操作成績(jī)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 學(xué)習(xí)利用Matlab軟件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)時(shí)域輸入一輸出分析法，求解微分方程;2 觀察和掌握各種常用信號(hào)卷積后的結(jié)果；3 利用Matlab實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)分析；4 利用Matlab實(shí)現(xiàn)信號(hào)的頻譜分析二、實(shí)驗(yàn)性質(zhì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)三、預(yù)習(xí)容 系統(tǒng)時(shí)域輸入-輸出分析方法;信號(hào)卷積；系統(tǒng)的階躍響應(yīng)和沖激響應(yīng)的概念;信號(hào)的時(shí)域和頻域的關(guān)系四、實(shí)驗(yàn)容1 .系統(tǒng)時(shí)域輸入一輸出分

2、析法某系統(tǒng)的輸入一輸出描述方程為：dt 2y(t) x(t)，給出運(yùn)行結(jié)果，理解Matlab軟件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)時(shí)域輸入-輸出分析方法，說(shuō)明函數(shù)lsim()用法。程序：t=0:10;%x=on es(1,le ngth(t); % b=1;%a=1 0.5;s=lsim(b,a,x,t); % 方程求解plot(t,s,'y-') %系統(tǒng)輸出信號(hào)波形繪制lsim函數(shù)的用法：對(duì)于線性時(shí)不變系統(tǒng)，任意輸入，輸出時(shí)間響應(yīng)。系統(tǒng)方程為狀態(tài) 方程時(shí)，可以得到狀態(tài)軌跡。1.8 -1.6 -14 -1.2 -1 -0.8 -0.6 -q04 -0.2 -g Iii|iiiii012356783102

3、信號(hào)卷積，根據(jù)PPT中的實(shí)驗(yàn)2.2和2.3容完成課堂練習(xí)，寫出程序及運(yùn)行結(jié)果。用 Matlab 實(shí)現(xiàn)卷積運(yùn)算 f(t)*h(t)，其中 f(t) 2 (t) (t 2), h(t) e 七(t) ? h2(t )h( 2t )；對(duì)比說(shuō)明信號(hào)f (t)分別輸入系統(tǒng)h(t )和h2(t)時(shí)的輸出有什么區(qū)別并分析原因。>> p=0.01;nf=0:p:4;f=2*(heaviside( nf)-heaviside( nf-2);nh=0:p:6;t=O:le ngth(y)-1;subplot(3,1,1),stairs( nf,f);title('f(t)');axis

4、(O 6 0 2.1); subplot(3,1,2),plot(nh,h);title('h(t)');axis(0 6 0 1.1); subplot(3,1,3),plot(0.01*t,y); title('y(t)=f(t)*h(t)');2345區(qū)別：h (t)橫軸縮短一半y (t)縱軸橫軸縮短一半原因：t擴(kuò)大2倍 橫軸縮短 其卷積縮小到原來(lái)的4倍 故縱軸縮小2倍3.系統(tǒng)的沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)分析“ R '11已知二階系統(tǒng)方程 Uc(t) LU(t) LC Uc(t) LC (t) , ( 1) R 4 丄 1H ,C 1/3F (2) R 2

5、 丄 1H,C 1F ( 3) R 1丄1H,C 1F (4) R 0 ,L 1H,c 1F ,根據(jù)不同情況下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析系統(tǒng)參數(shù)變化時(shí) 系統(tǒng)輸出有什么變化規(guī)律。程序：R=input('電阻R='); % 以交互方式輸入電阻R的值L=input('電感L='); % 以交互方式輸入電阻L的值C=input('電容C='); %以交互方式輸入電阻C的值 b=1/(L*C);a=1 R/L 1/(L*C);impulse(b,a);Impulse Response5 4 3 2 1 a 0 cio.a電阻R=4O電感LTH電 §C=1/3

6、F2345Time (seconds)Time (seconds).6aImpulse Response電阻R=1Q電感L=1H電容C=1F5 4 3 2 1 0 o o o o ooprq 一-dulvo1-O468101214Time (seconds)Impulse Response f=00；C=1 F;L=1H4006008001000120014 DOTime (seconds)PPT中程序2.6和2.7完成課堂作業(yè)，寫出程序及運(yùn)行結(jié)果sin)的頻譜。根據(jù)結(jié)果分析信號(hào)時(shí)域變分析：電阻增大峰值降低曲線坡度變緩電容變大峰值變小坡度變緩電阻為0發(fā) 生錯(cuò)誤f (t)用Matlab分析信號(hào)s

7、in( t)t 以及f (t )化與信號(hào)頻譜變化間關(guān)系。關(guān)系；時(shí)域與頻域成反比? m32.m? syms t w f ft;%?f=s in( t)/t;%? ft=f*exp(-j*w*t);%? F=in t(ft,t,-2,2);%? F=simple(F);F%4.信號(hào)的頻譜分析：根據(jù)subplot(2,1,1),ezplot(f,-2 2); %定義符號(hào)變量信號(hào)計(jì)算被積函數(shù)計(jì)算傅立葉變換F(w)化簡(jiǎn)繪制信號(hào)? axis(-3 3 0 1.1);title('si n( t)/t信號(hào)');? subplot(2,1,2),ezplot(abs(F),-8:0.01:8)

8、;%繪制信號(hào)的頻譜?title('sin(t)/t信號(hào)的頻譜');sin(tyt(3 巧tm32.m? syms t w f ft;? f=sin (2*t)/(2*t);? ft=f*exp(-j*w*t);? F=in t(ft,t,-2,2);? F=simple(F);Fsubplot(2,1,1),ezplot(f,-2 2); %axis(-3 3 0 1.1);title('si n( t)/t定義符號(hào)變量信號(hào)計(jì)算被積函數(shù)計(jì)算傅立葉變換F(w)化簡(jiǎn)繪制信號(hào)信號(hào)');繪制信號(hào)的頻譜? subplot(2,1,2),ezplot(abs(F),-8:0.01:8);%?title('sin(2*t)/(2*t)信號(hào)的頻譜');sin(2ty2tfa 號(hào)0.80.60.40.