东南大学信息学院2012年MATLAB上机考试题及答案.doc

MATLAB上机测验题（考试时间：2:20-4:20）姓名 学号 考试要求：1、要求独立完成不得与他人共享，答卷雷同将做不及格处理。2、答卷用Word文件递交，文件名为学号+姓名.doc，试卷写上姓名及学号。3、答卷内容包括： （1） 程序；（2） 运行结果及其分析；（3） 图也要粘贴在文档中。上机考题：一、系统传递函数为，按照以下要求求解：1） 求其极零点图，判断系统的稳定性，画出系统的频谱特性；2） 当系统输入信号为：，时，画出系统的输出。(1) 代码如下：clcclearb=1 1 0;a=1,-1,0.81;sys=tf(b,a,-1); figurepzmap(sys);saveas(gcf,p1_1,bmp);figurew=0:0.1:20;freqz(b,a,w);saveas(gcf,p1_2,bmp);%第二问开始figure;n=0:50;x=5+cos(0.2*pi*n)+2*sin(0.7*pi*n);lsim(sys,x)saveas(gcf,p1_3,bmp);运行结果如下： 图1-1图1-2系统极零图如图1-1所示，通过该离散系统的极零图可以看出，极点全部都在单位圆内，所以系统是稳定的。系统的频谱特性曲线如图1-2所示（2）运行结果如下图所示图1-3图1-3为系统在x(n)激励下的输出，其中灰色部分为输入信号，蓝色为输出信号。二、系统传递函数为，1) 画出系统的零极点图，判断稳定性；2) 给定频率范围为0,10，步长为0.1，画出其频率响应；3) 画出系统的单位脉冲响应。（1）代码如下：clcclearb=1 11 30 0;a=1 9 45 97 50;sys=tf(b,a); figurepzmap(sys);saveas(gcf,p2_1,bmp);%第二问figurew=0:0.1:10;freqs(b,a,w);saveas(gcf,p2_2,bmp);%第三问figureimpulse(sys);saveas(gcf,p2_3,bmp);运行结果如下：图2-1极零图如上图所示，该连续系统的极点均在左半平面，所以系统稳定。（2）系统的频率响应如下图所示：图2-2(3) 该系统的单位脉冲响应如下图所示：图2-3三、系统传递函数为，初始状态为，激励信号为，求系统的零输入、零状态和全响应。由题目条件可以得到方程组：q(0)+3q(0)+2q(0)=0;q(0)+3q(0)=1;q(0)+3q(0)=2;求得x0=q(0) q(0)=4 -1代码如下：clcclearA=1 3 2;0 1 3;1 1 0;B=0;1;2;X=inv(A)*B; %求解方程组x0=X(2),X(3);figureb=1 3;a=1 3 2;sys=tf(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=exp(-2*t).*(e(t)-e(t-6);subplot(3,1,1);lsim(sys,z,t,x0)title(零输入响应)subplot(3,1,2);lsim(sys,e,t)title(零状态响应)subplot(3,1,3);lsim(sys,e,t,x0);title(全响应)saveas(gcf,p3_1,bmp);运行结果如下：图3-1四、信号，以进行采样，N分别为(1)N70、(2)N200，给出两种条件下信号x(t)的频谱图(用FFT命令)，并分析差异以及产生差异的原因。代码如下：clcclearN=70; %第二次改为N=200n=0:N-1;t=0.01*n;F=zeros(1,1000)x=2*sin(4*pi*t)+5*cos(8*pi*t);F(1:N)=x;for i=1:N w(i)=(i-1)*0.2*pi;endfigure;G=fft(F,N)/100;%取样间隔0.01ssubplot(2,1,1);plot(abs(G),r);xlabel(w);ylabel(G);title(N=,num2str(N)subplot(2,1,2);plot(angle(G);xlabel(w);ylabel(Phi);saveas(gcf,p4_1,