连续和离散系统分析

1、v1.0可编辑可修改实验一连续和离散系统分析一、实验目的学习连续系统和离散系统响应的 matlab求解方法;二、实验主要仪器设备和材料计算机三、实验方法、步骤及结果测试实验方法：编程，上机调试，分析实验结果；步骤：编程实现上述各实验内容四、实验结果1、某系统的传递函数为：Y(s) /X(x)-(S 1)(s 2)试求系统的冲激响应和阶跃响应v1.0可编辑可修改2、编制程序求解下列两个系统的单位冲激响应和阶跃响应，并绘出其图形。要 求分别用filter 、conv、impz三种函数完成。给出理论计算结果和程序计算结 果并讨论。（1）yn 0.75yn 10.125yn 2 xn xn 1理论计算

2、结果：单位冲激响应：y(r») =- 5 X ( - Q ZS/ufn) 16X(- 0,5)%(小n012345h(n)1单位阶跃响应：程序计算结果:A:单位冲激响应（1 ）用Filter 函数（2）用Conv函数(3 )用impz函数v1.0可编辑可修改bpnla101114161020nrsimclealB:单位阶跃响应(2)用Conv函数(3)用Impz函数v1.0可编辑可修改)yn 0.25xn 1 xn 2 xn 3 xn 4 理论计算结果：单位冲激响应：y(n) = 0. 25f d(n -1)+5(n - 2) + d (n - 3) + & (n - 4)n

3、012345h(n)00单位阶跃响应y(r») = & (n - I) + 2 d (n - 2) + 3 5 (n - 3) + 4u (n - 4) 程序计算结果：A:单位冲激响应(1 )用filter 函数(3)用Impz函数(2 )用Conv函数v1.0可编辑可修改-n-o1!i»91,10iJImixilse Heponien I sam plea jB:单位阶跃响应(1 )用filter 函数(2 )用Conv函数:V 'lb J1i： 908DT040302y2c呦1613 2Dn(3)用Impz函数09080.70.EIn- suls-e r

4、EosponsQ0.50.40 30 20 11416 1B 20in isamle9|i结论:v1.0可编辑可修改y=filter(p,d,x)用来实现差分方程，d表示差分方程输出y的系数，p表示输入x的系数，而x表示输入序列。输出结果长度数等于x的长度；而y=conv(x,h)是用来实现卷积的，对x序列和h序列进行卷积，输出的结果个数等于x的长度与h的长度之和减去1；y=impz(p,d,N)是用来实现冲击响应的，d和p的定义同filter ， N表示冲击响应输出的序列个数。3已知描述某连续系统的微分方程为y"(t) 5y'(t)6y(t) 2x'(t)8x(t)

5、求该系统的单位冲激响应。程序：21 a 1b=2 8;a=1 5 6;I *016sys=tf(b,a);1 4-t=0:10;1.2-y=impulse(sys,t);e 1osplot(t,y);-xlabel('时间(t) ' );ylabel( y(t) ' );tltle('单位冲激响应')；no i,iu) 1 23J5673910v1.0可编辑可修改4计算上述系统在输入为x(t) el(t)时的零状态响应程序：ts=0;te=10;dt=;sys=tf(2 8,1 5 6); t=ts:dt:te;f=exp(-t);y=lsim(sys,

6、f,t);plot(t,y)xlabel( 'time(sec)' )5已知系统函数H(z)L#Z2，求10.4z 10.12z 21) 离散系统的单位冲激响应h(n);2) 输入为x(n) u(n)，求系统的零状态响应程序：n um=1 2;de n=1 ;% system modely1=impz (n um,de n, 20);subplot(121); stem(y1); title('impulse resp on se');n=0:20;x2=o nes(1,21);y1filter=filter( num,de n,x2);subplot(122)

7、;stem( n, y1filter);title( 'filter_step' );7 xlabel( 'x');ylabel( 'y');v1.0可编辑可修改impulse responseniteyep0.51 j1520'f6已知某离散因果系统的系统函数H（z）击時，试分析该系统的幅频特性。程序：n um=1 1; den=1-1 ;sys=tf( num,de n);w=-10:10;H=freqs( num,de n, w);subplot(2,1,1);plot(w,abs(H);title('幅频n ij l i

8、ii -10 -fl -6 -J -2 Q 246 B 10* L |l *1 M 1 INO 出 击 口 2 d 6 B 10v1.0可编辑可修改五、思考题1)连续系统响应的计算机求解可以分为哪些方法各是什么原理答：连续时间系统零状态响应的求解y Isim (sys, f, t)t表示计算系统响应的抽样点向量，f是系统输入信号向量sys是LTI系统模型，借助tf函数获得。连续系统冲激响应和阶跃响应的求解连续时间系统冲激响应可用impulse函数直接求出，其调用形式为:y=impulse(sys,t)连续时间系统阶跃响应可用step函数直接求出，其调用形式为：y=step(sys,t)t表示计算系统响应的抽样点向量，sys是LTI系统模型.2) matlab中用于离散系统求解的命令有哪些各基于什么求解方法答:y=filter(p,d,x)用来实现差分方程，d表示差分方程输出y的系数，p表示输入x的系数，而x表示输入序列