連續(xù)和離散系統(tǒng)分析

1、v1.0可編輯可修改實驗一連續(xù)和離散系統(tǒng)分析一、實驗目的學習連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)響應的 matlab求解方法;二、實驗主要儀器設備和材料計算機三、實驗方法、步驟及結果測試實驗方法：編程，上機調(diào)試，分析實驗結果；步驟：編程實現(xiàn)上述各實驗內(nèi)容四、實驗結果1、某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：Y(s) /X(x)-(S 1)(s 2)試求系統(tǒng)的沖激響應和階躍響應v1.0可編輯可修改2、編制程序求解下列兩個系統(tǒng)的單位沖激響應和階躍響應，并繪出其圖形。要 求分別用filter 、conv、impz三種函數(shù)完成。給出理論計算結果和程序計算結 果并討論。（1）yn 0.75yn 10.125yn 2 xn xn 1理論計算

2、結果：單位沖激響應：y(r») =- 5 X ( - Q ZS/ufn) 16X(- 0,5)%(小n012345h(n)1單位階躍響應：程序計算結果:A:單位沖激響應（1 ）用Filter 函數(shù)（2）用Conv函數(shù)(3 )用impz函數(shù)v1.0可編輯可修改bpnla101114161020nrsimclealB:單位階躍響應(2)用Conv函數(shù)(3)用Impz函數(shù)v1.0可編輯可修改)yn 0.25xn 1 xn 2 xn 3 xn 4 理論計算結果：單位沖激響應：y(n) = 0. 25f d(n -1)+5(n - 2) + d (n - 3) + & (n - 4)n

3、012345h(n)00單位階躍響應y(r») = & (n - I) + 2 d (n - 2) + 3 5 (n - 3) + 4u (n - 4) 程序計算結果：A:單位沖激響應(1 )用filter 函數(shù)(3)用Impz函數(shù)(2 )用Conv函數(shù)v1.0可編輯可修改-n-o1!i»91,10iJImixilse Heponien I sam plea jB:單位階躍響應(1 )用filter 函數(shù)(2 )用Conv函數(shù):V 'lb J1i： 908DT040302y2c呦1613 2Dn(3)用Impz函數(shù)09080.70.EIn- suls-e r

4、EosponsQ0.50.40 30 20 11416 1B 20in isamle9|i結論:v1.0可編輯可修改y=filter(p,d,x)用來實現(xiàn)差分方程，d表示差分方程輸出y的系數(shù)，p表示輸入x的系數(shù)，而x表示輸入序列。輸出結果長度數(shù)等于x的長度；而y=conv(x,h)是用來實現(xiàn)卷積的，對x序列和h序列進行卷積，輸出的結果個數(shù)等于x的長度與h的長度之和減去1；y=impz(p,d,N)是用來實現(xiàn)沖擊響應的，d和p的定義同filter ， N表示沖擊響應輸出的序列個數(shù)。3已知描述某連續(xù)系統(tǒng)的微分方程為y"(t) 5y'(t)6y(t) 2x'(t)8x(t)

5、求該系統(tǒng)的單位沖激響應。程序：21 a 1b=2 8;a=1 5 6;I *016sys=tf(b,a);1 4-t=0:10;1.2-y=impulse(sys,t);e 1osplot(t,y);-xlabel('時間(t) ' );ylabel( y(t) ' );tltle('單位沖激響應')；no i,iu) 1 23J5673910v1.0可編輯可修改4計算上述系統(tǒng)在輸入為x(t) el(t)時的零狀態(tài)響應程序：ts=0;te=10;dt=;sys=tf(2 8,1 5 6); t=ts:dt:te;f=exp(-t);y=lsim(sys,

6、f,t);plot(t,y)xlabel( 'time(sec)' )5已知系統(tǒng)函數(shù)H(z)L#Z2，求10.4z 10.12z 21) 離散系統(tǒng)的單位沖激響應h(n);2) 輸入為x(n) u(n)，求系統(tǒng)的零狀態(tài)響應程序：n um=1 2;de n=1 ;% system modely1=impz (n um,de n, 20);subplot(121); stem(y1); title('impulse resp on se');n=0:20;x2=o nes(1,21);y1filter=filter( num,de n,x2);subplot(122)

7、;stem( n, y1filter);title( 'filter_step' );7 xlabel( 'x');ylabel( 'y');v1.0可編輯可修改impulse responseniteyep0.51 j1520'f6已知某離散因果系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)H（z）擊時，試分析該系統(tǒng)的幅頻特性。程序：n um=1 1; den=1-1 ;sys=tf( num,de n);w=-10:10;H=freqs( num,de n, w);subplot(2,1,1);plot(w,abs(H);title('幅頻n ij l i

8、ii -10 -fl -6 -J -2 Q 246 B 10* L |l *1 M 1 INO 出 擊 口 2 d 6 B 10v1.0可編輯可修改五、思考題1)連續(xù)系統(tǒng)響應的計算機求解可以分為哪些方法各是什么原理答：連續(xù)時間系統(tǒng)零狀態(tài)響應的求解y Isim (sys, f, t)t表示計算系統(tǒng)響應的抽樣點向量，f是系統(tǒng)輸入信號向量sys是LTI系統(tǒng)模型，借助tf函數(shù)獲得。連續(xù)系統(tǒng)沖激響應和階躍響應的求解連續(xù)時間系統(tǒng)沖激響應可用impulse函數(shù)直接求出，其調(diào)用形式為:y=impulse(sys,t)連續(xù)時間系統(tǒng)階躍響應可用step函數(shù)直接求出，其調(diào)用形式為：y=step(sys,t)t表示計算系統(tǒng)響應的抽樣點向量，sys是LTI系統(tǒng)模型.2) matlab中用于離散系統(tǒng)求解的命令有哪些各基于什么求解方法答:y=filter(p,d,x)用來實現(xiàn)差分方程，d表示差分方程輸出y的系數(shù)，p表示輸入x的系數(shù)，而x表示輸入序列