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1、计算机与信息工程学院设计性实验报告专业：通信工程年级/班级：2015级2016 2017学年第一学期课程名称MATLA断言指导教师谢自梅本组成员 学号姓名实验地点计算机与信息工程学院216实验时间2016年11月10、11、17、18日 上午8:00 9:30项目名称线性时/、艾系统的时域响应实验类型设计性实验目的1.掌握线性时不变系统的两种描述形式一传递函数描述法、零极点增益描述法。2,掌握两种描述形式之间的转换。3.掌握连续和离散系统频率响应的求解实验仪器或设备装MATLA歆件的计算机一台。实验内容1 .生成20个点的单位脉冲信号、单位阶跃信号，并记录下函数命令和波 形。2 .生成占空比为
2、30%的矩形波。H(s) =0.5(s-1)(s 3)3 .将连续系统(s+1)(s + 2)(s + 4)转化为传递函数模型的描述形Transfer funct ion:Ox Ji s 2 js L5s3 7 s2 + 14 s + 83 5z-1 2z2H二 一 1 ；，Z3-.4 .将离散系统1-1.6z +1.3z -0.9z +0.5z转化为传递函数和零极点增益模型的的描述形式。TrtifisTer function：3 z4 + 5 晨3 + 2- 1, 6 z3 + L 3 z 2 - 0.9 z + 65Sanpl i ng t i ib? : LZcro/polo/ga in
3、 t3 /2 (zi 1) (ziO.66G7)(厂2 - L68制 + 0.8654 z*2 + 0. 0fi497z * 0. 57丁町Sniipl i ng f. i me: 1四、实验步骤(包括主要步骤、代码分析等)1 .生成20个点的单位脉冲信号、单位阶跃信号，并记录下函数命令和波 形。程序:clear,clc,close窗口t=-10:9;ft1=(t=0);%青除变量空间变量，清除命令窗口命令，关闭图形即20个点位脉冲信号函数%位阶跃信号函数ft2=(t=0);subplot(1,2,1),stem(t,ft1,m-o)绘制单位脉冲信号图形title(20个点的单位脉冲信号);信
4、号”subplot(1,2,2),stem(t,ft2)制单位阶跃信号图形title(20个点的单位阶跃信号);信号”%像窗口 1行2列的第1个子图%设置标题为“ 20个点的单位脉冲%0像窗口 1行2列的第2个子图绘%设置标题为“ 20个点的单位阶跃clear,clc,close x=0:0.001:0.6; y=square(2*pi*10*x,30); 波2 .生成占空比为30%的矩形波。 程序：%青除变量空间变量，消除命令窗口命令%设置变量x的值范围刈square函数得到占空比为30%的矩形plot(x,y,m);法制矩形波的图像grid on%1示当前坐标下的网格axis(0,0.6,
5、-1.2,1.2);%指定当前图像中x轴和y轴的范围title(占空比为30%的夕!形波)溢置标题为“占空比为30%的矩形波”3 .将连续系统 转化为传递函数模型的描述形式程序：clear,clcnum=0.5,1,-1.5;den=1,7,14,8;sys=tf(num,den)%青除变量空间变量，消除命令窗口命令%分子多项式系数向量%分母多项式系数向量刈tf函数返回连续系统的传递函数模型4 .将离散系统 转化为传递函数和零极点增益模型的的描述形式程序:clear,clc命令Ts=1;num=3,5,2,0,0;den=1,-1.6,1.3,-0.9,0.5;sys1=tf(num,den,
6、Ts,Variable,z) 离散系统的传递函数模型%青除变量空间变量，消除命令窗口%设置采样时间为1秒%分子多项式系数向量%分母多项式系数向量z,p,k=tf2zp(num,den);%用tf2zp函数计算H(z)的零极点,犯z为变量，用函数tf返回以及增益常数sys2=zpk(z,p,k,Ts,Variable,z)制系统的零极点增益模型%ffl函数命令zpk ()来建立控五、结果分析与总结1 .做第1题时要注意题意要求的图形时离散型的，绘图时就不能够用plot ,而应该用stem函数进行绘制。2 .若单纯只是生成矩形波的话，可以用 rectpuls(t,width) 来实行，但有附加条件
7、“占空比为30%”，那么就应该用square(t,duty),duty 表示占 空比，来进行函数实现3 .将连续系统H(s)转化为传递函数模型需要用到tf(num,den)函数，也可 用printsys()来输出系统模型4 .转换离散系统H(z)时，分子多项式系数和分母多项式系数不能直接得到,缺项的要以0代替，经过多次尝试，连续系统时默认变量是 s,离散系统时 变量默认是Zo5 .经过这部分的学习，我掌握了线性时不变系统的两种描述形式一传递函 数描述法、零极点增益描述法。掌握了两种描述形式之间的转换方法：可 用函数tf2zp将传递函数模型转换为零极点增益模型，用函数 zp2tf将零 极点增益模型转换为传递函数模型。6 .关于线性时不变系统的时域响应，仅仅通过这些碎片式的学习，真正掌 握了解的还很片面，有很多地方理解得不甚透彻，有些点依旧模糊，有待 巩固与加强。7 .很多时候，一道题用不同的函数方法实现，结果都是正确的，一个问题 可以用不同的方法解决，可谓是殊途同归了。教师签名：年 月 日
