2013東南大學(xué)信息學(xué)院短學(xué)期MATLAB試卷答案

1、MATLAB上機(jī)測(cè)驗(yàn)題（考試時(shí)間：2：10-4:10）姓名 學(xué)號(hào) 考試要求：1、要求獨(dú)立完成不得與他人共享，答卷雷同將做不及格處理。2、答卷用Word文件遞交，文件名為學(xué)號(hào)+姓名.doc，試卷寫上姓名及學(xué)號(hào)。3、答卷內(nèi)容包括： （1） 程序；（2） 運(yùn)行結(jié)果及其分析；（3） 圖也要粘貼在文檔中。上機(jī)考題：一、已知系統(tǒng)傳遞函數(shù)為：，畫出系統(tǒng)的零極點(diǎn)圖，判斷穩(wěn)定性。給定頻率范圍為0,10，步長(zhǎng)為0.1，畫出其頻率響應(yīng)，同時(shí)求系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)曲線圖。%第一問畫出極零點(diǎn)判斷穩(wěn)定性程序>> clear;>> b=1,11,30,0;>> a=1,9,45,97,50

2、;>> sys=tf(b,a);>> pzmap(sys);極零圖如下，無在Y軸右邊極點(diǎn)，所以系統(tǒng)穩(wěn)定。%第二問畫出頻率響應(yīng)圖>> w=0:0.1:10;>>freqs(b,a,w);%第三問單位脈沖響應(yīng)曲線圖>> impulse(sys);二、系統(tǒng)函數(shù)，畫出系統(tǒng)的幅頻響應(yīng)和相位響應(yīng)圖。當(dāng)系統(tǒng)輸入為時(shí)，畫出系統(tǒng)的輸出。%畫出頻響圖程序>> clear;>> b=1,0,0;>> a=1,0.8,0.5;>> sys=b,a,-1;>> w=0:0.1:20;>>f

3、reqz(b,a,w);%當(dāng)系統(tǒng)輸入為x(n) ，畫出系統(tǒng)的輸出程序>> clear;>> b=1,0,0;>> a=1,0.8,0.5;>> n=0:200;>> x=5+cos(0.2*pi*n)+2*sin(0.7*pi*n);>> Y=filter(b,a,x);>> stem(Y);三、系統(tǒng)傳遞函數(shù)為，初始狀態(tài)為，激勵(lì)信號(hào)為，求系統(tǒng)的零輸入、零狀態(tài)和全響應(yīng)。由題目條件可以得到方程組：q(0)+6q(0)+15q(0)+24q(0)=0;2q(0)+4q(0)=1;2q(0)+4q(0)=0;2q(0)

4、+4q(0)=-12;%求x0程序>> clear;>> A=1,6,15,24;0,0,2,4;0,2,4,0;2,4,0,0;>> B=0;1;0;-12;>> x=inv(A)*B;>> x=inv(A)*Bx = -6.0000 0.0000 0.0000 0.2500>> x0=x(2),x(3),x(4)x0 =0.0000 0.0000 0.2500所以x0=0,0,0.25%求系統(tǒng)的零輸入、零狀態(tài)和全響應(yīng)程序>> b=2,4;>> a=1,6,15,24;>> sys=t

5、f(b,a);A B C D=tf2ss(b,a);sys=ss(A,B,C,D);>> t=0:0.1:10;z=zeros(size(t);>> e=10*exp(-0.5*t);>> subplot(3,1,1);lsim(sys,z,t,x0)title('零輸入響應(yīng)')subplot(3,1,2);lsim(sys,e,t)title('零狀態(tài)響應(yīng)')subplot(3,1,3);lsim(sys,e,t,x0);title('全響應(yīng)')saveas(gcf,'p3_1','b

6、mp');四、衰減正弦信號(hào)為（n=0:128），a=0.1，分別畫出f=0.0625、f=0.4375時(shí)的時(shí)域波形以及頻譜圖，觀察兩種情況下頻譜圖的差異。分析產(chǎn)生差異的原因。%f=0.0625時(shí)的時(shí)域波形程序n=0:128; >> a=0.1; >> f=0.0625; >> x=exp(-1*a*n).*sin(2*pi*f*n); >> stem(n,x); >> title('時(shí)域波形(f=0.0625)'); >> %DTFT方法; f=0.0625>> w=-pi:0.1:pi

7、; >> for i=1:length(w); for k=1:129; ff(k)=x(k)*exp(-1j*(k-1)*w(i); end f(i)=sum(ff); end >> subplot(2,1,1); >> plot(w,abs(f); >> title('幅頻特性(f=0.0625)'); >> subplot(2,1,2); >> plot(w,angle(f); >> title('相頻特性(f=0.0625)');%f=0.4375時(shí)域波形>>

8、 n=0:128; >> a=0.1; >> f=0.4375; >> x=exp(-1*a*n).*sin(2*pi*f*n); >> stem(n,x); >> title('時(shí)域波形(f=0.4375)');% DTFT方法f=0.4375>> w=-pi:0.1:pi; >> for i=1:length(w); for k=1:129; ff(k)=x(k)*exp(-1j*(k-1)*w(i); end f(i)=sum(ff); end >> subplot(2,1,1); >> plot(w,abs(f); >> subplot(2,1,1); >> plot(w,abs(f); >> title('幅頻特性(f=0.4375)'); >> subplot(2,1,2); >> plot(w,angle(