设计性实验报告

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 20162017学年第一学期课程名称MATLAB语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8:009:30项目名称线性时不变系统的时域响应实验类型设计性一、 实验目的1掌握线性时不变系统的两种描述形式传递函数描述法、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二、 实验仪器或设备装MATLAB软件的计算机一台。三、 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.

2、 生成占空比为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。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。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 %清除变量空间变量，清除命令窗口命令,关闭图形窗口t=-10:9; %取20个点 ft1=(t=0); %单位脉冲信号函数ft2=(t>=0); %单位阶跃信号函数subplot(1,2,1),stem(t,ft1,'m-o') %图像窗口1行2列的第1个子图绘制单位脉冲信号图形title(

3、'20个点的单位脉冲信号'); %设置标题为“20个点的单位脉冲信号”subplot(1,2,2),stem(t,ft2) %图像窗口1行2列的第2个子图绘制单位阶跃信号图形title('20个点的单位阶跃信号'); %设置标题为“20个点的单位阶跃信号”2. 生成占空比为30的矩形波。程序：clear,clc,close %清除变量空间变量，清除命令窗口命令x=0:0.001:0.6; %设置变量x的值范围y=square(2*pi*10*x,30); %用square函数得到占空比为30的矩形波plot(x,y,'m'); %绘制矩形波的图像

4、grid on %显示当前坐标下的网格axis(0,0.6,-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的矩形波') %设置标题为“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,clc %清除变量空间变量，清除命令窗口命令num=0.5,1,-1.5; %分子多项式系数向量den=1,7,14,8; %分母多项式系数向量sys=tf(num,den) %用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 %清除变量空间变量，清除

5、命令窗口命令Ts=1; %设置采样时间为1秒num=3,5,2,0,0; %分子多项式系数向量den=1,-1.6,1.3,-0.9,0.5; %分母多项式系数向量sys1=tf(num,den,Ts,'Variable','z') %以z为变量，用函数tf返回离散系统的传递函数模型z,p,k=tf2zp(num,den); %利用tf2zp函数计算H(z)的零极点，以及增益常数sys2=zpk(z,p,k,Ts,'Variable','z') %用函数命令zpk（）来建立控制系统的零极点增益模型五、 结果分析与总结1做第1题时要

6、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“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z。5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