六 信号与系统复频域分析.doc

六 信号与系统复频域分析通信11-1班 姓名：马旺禅 学号：3110731105实验一、实验目的1.学会用MATLAB进行部分分式展开；2.学会用MATLAB分析LTI系统的特性；3.学会用MATLAB进行Laplace正、反变换。4.学会用MATLAB画离散系统零极点图；5.学会用MATLAB分析离散系统的频率特性；二、实验原理及内容1用MATLAB进行部分分式展开用MATLAB函数residue可以得到复杂有理分式F(s)的部分分式展开式，其调用格式为 其中，num,den分别为F(s)的分子和分母多项式的系数向量，r为部分分式的系数，p为极点，k为F(s)中整式部分的系数，若F(s)为有理真分式，则k为零。一， 实验立体验证；例6-1 用部分分式展开法求F(s)的反变换 解:其MATLAB程序为format rat;num=1,2;den=1,4,3,0;r,p=residue(num,den)程序中format rat是将结果数据以分数形式显示F(s)可展开为 所以，F(s)的反变换为 2用MATLAB分析LTI系统的特性系统函数H（s）通常是一个有理分式，其分子和分母均为多项式。计算H（s）的零极点可以应用MATLAB中的roots函数，求出分子和分母多项式的根，然后用plot命令画图。在MATLAB中还有一种更简便的方法画系统函数H（s）的零极点分布图，即用pzmap函数画图。其调用格式为 pzmap(sys)sys表示LTI系统的模型，要借助tf函数获得，其调用格式为sys=tf(b,a)式中，b和a分别为系统函数H（s）的分子和分母多项式的系数向量。如果已知系统函数H（s），求系统的单位冲激响应h(t)和频率响应可以用以前介绍过的impulse和freqs函数。例6-2 已知系统函数为 试画出其零极点分布图，求系统的单位冲激响应h(t)和频率响应，并判断系统是否稳定。解：其MATLAB程序如下：num=1;den=1,2,2,1;sys=tf(num,den);figure(1);pzmap(sys);t=0:0.02:10;h=impulse(num,den,t);figure(2);plot(t,h)title(Impulse Response)H,w=freqs(num,den);figure(3);plot(w,abs(H)xlabel(omega)title(Magnitude Response) 上机实验作业：2求信号的拉普拉斯变换编写程序如下; f=sym(t*exp(-3*t);F=laplace(f)函数的反变换编写程序如下;F=sym(s3+5*s2+9*s+7/(s2+3*s+2);ft=ilaplace(F)运行结果如下所示;ft = dirac(3,t)+5*dirac(2,t)+9*dirac(1,t)+7*exp(-t)-7*exp(-2*t)4已知连续系统的系统函数如下，试用MATLAB绘制系统的零极点图，并根据零极点图判断系统的稳定性 解析;编写程序如下：num=1,1,2;den=3,5,4,-6;sys=tf(num,den);figure(1);pzmap(sys);运行结果为：四，实验总结：通过本次试验初步掌握了用MATLAB进行部分分