哈工大信号与系统第三次上机实验.doc

实验五 连续系统的频域分析及连续信号的采样与重构二、利用MATLAB分析系统频响特性实验内容FH图5-4 二阶低通滤波器电路图 图5-4所示的电路为最平坦幅度型二阶低通滤波器。试用MATLAB程序画出系统响应的幅度响应及相频响应，并与理论分析的结果进行比较。的截止频率b=0 0 1;a=2 2.82 2;h,w=freqs(b,a,100);h1=abs(h);h2=angle(h); subplot(211);plot(w,h1);gridxlabel(角频率(W);ylabel(幅度);title(H(jw)的幅频特性);subplot(212);plot(w,h2*180/pi);gridxlabel(角频率(w);ylabel(相位(度);title(H(jw)的相频特性);三、连续信号的采样与重构实验内容设，由于不是严格的带限信号，但其带宽可根据一定的精度要求做一近似。试根据以下三种情况用MATLAB实现由采样信号重构并求出两者误差，分析三种情况下的结果。（1），；运行程序：wm=5000*pi;wc=1*wm; Ts=pi/wm;ws=2*pi/Ts;n=-100:100;nTs=n*Ts;f=exp(-1000.*abs(nTs);Dt=0.005;t=-15:Dt:15;fa=f*Ts*wc/pi*sinc(wc/pi)*(ones(length(nTs),1)*t-nTs*ones(1,length(t);error=abs(fa-exp(-1000.*abs(t);t1=-15:0.5:15;f1=exp(-1000.*abs(t1);subplot(311);stem(t1,f1);ylabel(f(kTs);title(exp(-1000.*abs(t)的采样信号);subplot(312);plot(t,fa)ylabel(fa(t);title(由exp(-1000.*abs(t)的采样信号重构);grid;subplot(313);plot(t,error);ylabel(error(t);title(采样信号与原信号的误差error(t);（2），；运行程序：wm=10000*pi;wc=1.1*wm; Ts=pi/wm;ws=2*pi/Ts;n=-100:100;nTs=n*Ts;f=exp(-1000.*abs(nTs);Dt=0.005;t=-15:Dt:15;fa=f*Ts*wc/pi*sinc(wc/pi)*(ones(length(nTs),1)*t-nTs*ones(1,length(t);error=abs(fa-exp(-1000.*abs(t);t1=-15:0.5:15;f1=exp(-1000.*abs(t1);subplot(311);stem(t1,f1);ylabel(f(kTs);title(exp(-1000.*abs(t)的采样信号);subplot(312);plot(t,fa)ylabel(fa(t);title(由exp(-1000.*abs(t)的过采样信号重构);grid;subplot(313);plot(t,error);ylabel(error(t);title(过采样信号与原信号的误差error(t);（3），；运行程序：wm=2500*pi;wc=0.9*wm; Ts=pi/wm;ws=2*pi/Ts;n=-100:100;nTs=n*Ts;f=exp(-1000.*abs(nTs);Dt=0.005;t=-15:Dt:15;fa=f*Ts*wc/pi*sinc(wc/pi)*(ones(length(nTs),1)*t-nTs*ones(1,length(t);error=abs(fa-exp(-1000.*abs(t);t1=-15:0.5:15;f1=exp(-1000.*abs(t1);subplot(311);stem(t1,f1);ylabel(f(kTs);title(exp(-1000.*abs(t)的采样信号);subplot(312);plot(t,fa)ylabel(fa(t);title(由exp(-1000.*abs(t)的采样信号重构);grid;subplot(313);plot(t,error);ylabel(error(t);title(采样信号与原信号的误差error(t);实验六 拉普拉斯变换及其逆变换实验内容1、求解下述信号的拉普拉斯变换，并利用MATLAB绘制拉普拉斯变换的曲面图：（1）a=-0.5:0.08:0.5;b=-1.99:0.08:1.99;a,b=meshgrid(a,b);d=ones(size(a);c=a+i*b; e=c.*c;f=e+d;c=c./f;c=abs(c); mesh(a,b,c); surf(a,b,c);axis(-0.5,0.5,-2,2,0,15);title(单边余弦信号拉氏变换曲面图);colormap(hsv);（2）a=-10:0.1:5;b=-5:0.1:5;a,b=meshgrid(a,b);c=a+i*b;c=(c+2).*(c+2);c=1./(c+1);c=abs(c);mesh(a,b,c);surf(a,b,c);axis(-10,5,-5,5,0,6);title(正弦信号拉氏变换曲面图);colormap(hsv); 2、已知连续时间信号，试求出该信号的拉普拉斯变换和傅立叶变换，用MATLAB绘出拉普拉斯变换曲面图及幅频曲线，观察曲面图在虚轴上的剖面图，并将其与幅频曲线相比较，分析频域与复频域的对应关系。x1=-10:0.5:10;y1=-10:0.5:10;x,y=meshgrid(x1,y1);s=x+i*y;fs=abs(1./(s+3);mesh(x,y,fs);surf(x,y,fs);title(单位阶跃信号拉氏变换曲面图);colormap(hsv);axis(-10,10,-10,10,0,2);rotate3d;b=0 0 1; a=1 6 9; h,w=freqs(b,a,100); h1=abs(h); subplot(1,1,1);plot(w,h1);gridxlabel(角频率(W);ylabel(幅度);title(H(jw)的幅频特性);w=-20:0.1:20;Fw=1./(i*w+3).*(i*w+3);plot(w,abs(Fw)title(傅里叶变换（振幅频谱曲线）)xlabel(频率w)3、已知信号的拉普拉斯变换如下所示，试用MATLAB绘制曲面图，观察拉普拉斯变换零极点分布对曲面图的影响。 （1）clf;a=-6:0.48:6;b=-6:0.48:6;a,b=meshgrid(a,b);c=a+i*b;d=(c+1).*(c+4);e=c.*(c+2).*(c+3);c=d./e;c=abs(c);mesh(a,b,c);surf(a,b,c);axis(-6,6,-6,6,0,4.5);title(拉普拉斯变换曲面图);colormap(hsv);view(-25,30) （2）clf;a=-6:0.48:6;b=-6:0.48:6;a,b=meshgrid(a,b);c=a+i*b;d=c.*c-4;d=c.*c+4;c=d./e;c=abs(c);mesh(a,b,c);surf(a,b,c);axis(-6,6,-6,6,0,16);title(拉普拉斯变换曲面图);colormap(hsv);view(-25,30)4、试用MATLAB求下列信号的拉普拉斯逆变换 （1）运行程序：a=1 5 6 0;b=1 5 4;r,p,k=residue(b,a)运行结果：r = -0.6667 1.00000