3Matlab与信号与系统的应用PPT参考课件.ppt

1、Matlab和信号与系统的应用，1、提纲，1、信号系统的Matlab表示2、线性卷积与MATALB实现3、系统描述与变换4、时域分析5、频域分析2、连续信号的Matlab表示。 因此，MATLAB只能近似表示连续信号，即以对连续时间信号进行采样的方式，确保足够小的采样时间以允许采样值保持信号的尽可能精细，并且应该用plot命令绘制连续信号的图形。 另一方面，如果采样信号的形式处于： n个可能值的范围：0 N，则信号系统的MATLAB将对于正弦函数，在设置时间范围0 T的可能值的范围内的样本数设为n，对于不同样本数，绘图结果表示：一致离散信号的MATLAB是离散信号在时间上离散且振幅取有限的值的

2、信号，因此取时间上的值，取n来代替连续的t，用stem命令来描绘离散信号波形。 同时，信号系统的MATLAB是7，同样，对于具有0 30 MATLAB的正弦信号： n的可取范围的程序： n=033601336030y=2*cos(2*pi*n/，其中% N是序列的长度x(1)=1。 x=ones(1，n )； 其中% N是序列的长度x(1)=1。10、信号的卷积运算、离散时间系的输出是系统的输入信号与系统单位冲激响应的卷积：在MATLBA中用函数conv ()进行卷积运算，由二、线性卷积及MATALB实现，11、x=3的nx=-4:2； h=2、3、0、-5、2、1； nh=-1:4； 求其卷

3、积y(n )。 解：图2.3.4。 x(k )和h(k )如左上图那样，x(k )和h(-k )如右上图那样，设n=-1，则所得到的x(k )和h(n-k )参照左下图，设n=2，则所得到的x(k )和h(n-k )参照右下图。 从左下图k=-43360的5个点的x和h的乘积之和，得到y(-1)=3*2(-3)*(-5)7*0*3(-1)*2=，序列的卷积手动运算校正运算例，二，线性卷积及MATALB实现，12，序列的卷积运算校正运算例，3，-3， ny2=NX (length (x ) ) NH (length (h ) ):ny=ny1ny2y=conv (x，h )是通过调用上行程序来执

4、行的，而y=635619-313018-27-192 ny=-5-4-3-2-1022 由MATALAB实现的信号的卷积运算，例如离散时间系统的单位冲激响应，如果输入信号为：则系统的响应为： y=conv(x，h )，二，线性卷积及其MATALB实现，15，MATLAB的x=ones (1，10 )； y=计算(x，h )； stem(y )，二，线性卷积及其MATALB实现，16，卷积运算器conv可以根据系统冲激响应和输入信号校正系统输出信号，以及校正两个多项式的乘积结果。y1*y2的多项式可以用conv实现，二、线性卷积及其MATALB实现，17、多项式乘法、注意： y1和y2的幂按幂顺

5、序排列，这样对应于a0的幂为0，所以如果多项式没有常数项，多项式也不能写a0 conv(y1)， y2 ) ans=31092 0，2，线性卷积及其MATALB实现，19，2，线性卷积及其MATALB实现，互相关函数定义：相关函数与线性卷积的关系，xcorrent卷积的情况下，将任何序列反转后移动的相无论系统如何，卷积表示时变系统中的输入、单位响应和输出的关系，20、3、系统描述和变换、传递函数零极增益状态空间部分式展开、21、传递函数模型、1、连续系统的传递函数模型no、22、传递函数模型、num=12、24、 den=2 4 6 2 2； 通过传递函数模型和多项式乘法函数conv进行的处理

6、： num=4*conv，2，2，conv (1，6，6，1，6，6 ) )； den=conv (1，0，conv (1，1，conv (1，1，con v 1，3，2，5 ) )、24、零极增益模型，k是系统增益，zi是零点，pj是极点。 零极增益模型用z，p，k向量群表示，z=z1，z2，zm p=p1，p2，pn K=k注意：这里的零点，极全部用列向量表示，25， 以上的2个系统表现模型着眼于输入输出信号之间的关系记述，状态变量同时着眼于某时刻系统中的某状态变量的变化过程与输入输出信号之间的关系。 其中y是输出信号，x是系统状态变量，u是输入信号。 状态空间描述，A=1 6 9 10；

7、 三一二六八； 四七九十一； 五十二十三十四； B=4 6； 2 4 2 2 1 0 C=0 0 2 1； 802； d=zeros (2，2，2 )；28、三种模型之间的互变换、传递函数模型极零点模型状态空间模型(State Space种类的模型之间的变换： tf2zp ()，其中den=1、9、45、87、50； z，p，k=tf2zp(num，den) A，b，c，D=tf2ss(num，den )，30，三种模型之间的相互转换，z=。 a=-9-45-87-5000000000 b=100 c=11130 d=0，32，部分分式展开，模拟系统：函数r，p，k=。 k=residuez(

8、b，a) b、a=residuez(r，p，k )、33、部分式展开、分式展开是将原来的传递函数表现为各分式加法形式，并分解为并行形式。 Dec=1 1 4 4； rpk=结果(数、德)； 35、部分方程式展开、结果3360、36、注意事项，这些模型结构都是针对连续时间系数的，虽然对离散时间系数的描述方式类似，但是不同的是，离散时间系数的传递函数中z的幂是负值，在使用连续时间系数的函数描述时需要注意，37、 当校正系统的零和极点时，系统的描述首先被转换为正幂形式，而不是如下所示num=1 -1 den=1 0 -1，并且列出传递函数模型。这样的传递函数模型可以是num=1 -1 0； den=

9、1 0 -1； z p k=tf2zp(num，dec )，38，系统(连续，离散)的单位冲激应答，阶跃应答系统对任意输入信号的应答，四，时域分析， 39、求解系统的单位阶跃响应和冲激响应单位阶跃响应： step ()、dstep()-离散信号冲激响应： impulse ()、dimpulse ()、impz ()这里的呼叫残奥仪表都是系统的描述den %绘图系统的阶跃响应曲线t=0:0.1:10步(数、数、t )； 四、时域分析、41、4、时域分析、42、2输入2输出系统：求出系统冲激响应的四、时域分析、43、%系统状态空间描述a=-2.5-。 1.22 0 0 0； 1 -1.14 -3.

10、2 -2.56。 0 0 2.56 0； b=4 1； 二零二零零； c=0 1 0 3； 0 0 0 1； d=0 -2； -2 0； %闭环系统的冲激响应impulse(a，b，c，d )冲激响应xlabel (时间-秒) ylabel (运行) den=1-0.6-0. 16。 n=0:1:20； y=d脉冲(数、丹、n )； 四、时域分析、46、四、时域分析、47、 a=1 -0.6 -0.16。 四、时域分析，48、注意：这里的b不能写成b=1。 否则，您将看到以下系统： b=0 0 1 a=1 -0.6 -0.16。 n=0:1:20； y=impz(b，a，n )； 四、时域分析

11、、49、四、时域分析、50、 已知系统的冲激响应取得利用输入信号与冲激信号的卷积的系统的输出，基于MATLAB的conv ()命令得到已知系统的传递函数，得到利用滤波器原理的系统的输出，得到MATLAB的lsim ()、filter ()帧时域分析调用的最简单的形式是： y=filter(b，a，x )，其中b=b0，b1，bM。 信号处理工具箱专用函数impz h、t=impz(b，a，l )、四、时域分析、52、例如设系统用差分方程式y(n)-y(n-1)0.9y的b1=1； a=1，- 1，0.9； x=1，zeros (1，200 )； y1=过滤器(b 1，a，x) b2=1。 标签：标签(1，2，1 )标签(1，2，2 )标签(h=exp (-n *0.1):n=0:133609； x=n； y=conv(h，x )； 步骤(y )； 在输入信号x(t)=10cos(5t )时，时域分析、54、4、时域分析、55、4、时域分析是系统的输出num=5； den=1 1 10 5； t=0:0.08:25； x=10 * cos (5* t ):y=lsim (数字、单位、x、t )； plot(y )，56，4，时域分析，57，5，频域分析，离散傅立叶级数DFS注：离散时间序列x(