Matlab实验指导书 含答案

5*x^4+8*(1+tan(4*x^2)^2)*x 第6题:

f1=sym('x^3+3*x^2+5*x+7'); f2=sym('8*x^3-6*x^2+4*x-2'); f=f1*f2 collect(f) (f-f1)/f2 collect(ans) 结果: f =

(x^3+3*x^2+5*x+7)*(8*x^3-6*x^2+4*x-2) f =

8*x^6+18*x^5+26*x^4+36*x^3-28*x^2+18*x-14 h =

(-21+8*x^6+18*x^5+26*x^4+35*x^3-31*x^2+13*x)/(8*x^3-6*x^2+4*x-2) h =

(-21+8*x^6+18*x^5+26*x^4+35*x^3-31*x^2+13*x)/(8*x^3-6*x^2+4*x-2)

实验八:线性时不变系统的时域响应

一、实验目的

1.掌握线性时不变系统的三种描述形式——传递函数描述法、零极点增益描述法、状态空间描述法。

2.掌握三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、实验内容(边做实验,边将生成结果和图形拷贝到Word文档中)

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.生成占空比为30%的矩形波。 3.将连续系统H(s)?0.5达式。

3?5z?1?2z?24.将离散系统H(z)?转化为零极点增益的描述?1?2?3?41?1.6z?1.3z?0.9z?0.5z(s?1)(s?3)转化为传递函数的形式,并显示其表

(s?1)(s?2)(s?4)形式,并显示其表达式。

5.分别求实验内容3和4的频率响应(对离散系统取256样点,采样频率取8000Hz)。

6.分别求实验内容3和4的单位冲激响应(对离散系统,作60样点图)。

三、设计提示

1.显示传递函数模型用tf(b,a);显示零极点增益模型用zpk(z,p,k)。注意:z、p为列向量。

2.连续系统频率响应用freqs函数;离散系统用freqz函数。 3.连续系统冲激响应用impulse函数;离散系统用impz函数。

四、实验报告要求

1.编写实现第二节实验内容中所使用的函数文件,并记录相应的生成结果。 2.书写实验报告时要结构合理,层次分明,在分析描述的时候,需要注意语言的流畅。

五、参考答案 第一题:

k=-4:15

x =[zeros(1,4),1,zeros(1,15)]

subplot (1,2,1) stem(k,x)

y=[zeros(1,4),ones(1,16)] subplot (1,2,2) stem(k,y)

结果:

第二题

f=2;

t=0:0.001:2 w=2*pi*f*t

y=square(w,30) axis([0 2 0 2]) hold on plot(t,y)

结果:

第3题: k=0.5;

z=[1,-3]';

p=[-1,-2,-4]'; sys_zpk=zpk(z,p,k) [b,a]=zp2tf(z,p,k); sys_tf=tf(b,a) 结果:

Zero/pole/gain: 0.5 (s-1) (s+3) ----------------- (s+1) (s+2) (s+4)

Transfer function: 0.5 s^2 + s - 1.5 ---------------------- s^3 + 7 s^2 + 14 s + 8 第4题:

b=[3 5 2];

a=[1 -1.6 1.3 -.9 .5];

systf=tf(b,a,'variable','z^-1')%显示传递函数 [z,p,k]=tf2zp(b,a);

syszpk=zpk(z,p,k,'variable','z^-1')%显示零点增益

结果:

Transfer function:

3 + 5 z^-1 + 2 z^-2

--------------------------------------------- 1 - 1.6 z^-1 + 1.3 z^-2 - 0.9 z^-3 + 0.5 z^-4 Sampling time: unspecified Zero/pole/gain:

3 z^-2 (1+z^-1) (1+0.6667z^-1)

------------------------------------------------------------- (1 - 1.685z^-1 + 0.8654z^-2) (1 + 0.08497z^-1 + 0.5778z^-2) Sampling time: unspecified 第5题: k=0.5;

z=[1,-3]';

p=[-1,-2,-4]';

[b,a]=zp2tf(z,p,k); freqs(b,a) 结果:

b=[3 5 2];

a=[1 -1.6 1.3 -.9 .5];

freqz(b,a,256,8000) % Fs=8000 结果: 第6题: k=0.5;

z=[1,-3]';

p=[-1,-2,-4]'; sys3=zpk(z,p,k);

impulse(sys3)%频率响应 结果:

b=[3 5 2];

a=[1 -1.6 1.3 -.9 .5]; impz(b,a,60)

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