信号与系统实验报告最终版本.docx
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信号与系统实验报告最终版本
信号与系统实验报告
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（一）连续系统的时域分析
二、微分方程的建立与求解
1在s域描述如下系统
结果如下：
s^3+7s^2+16s+12
2求微分方程
的齐次解。
结果如下：
a=
-3.0000
-2.0000+0.0000i
-2.0000-0.0000i
3给定微分方程式
如果已知：
1）
；2）
，分别求两种情况下零状态响应。
结果如下：
三、冲激响应和阶跃响应的确定
求系统
的冲激响应
和阶跃响应
。
结果如下：
（二）离散系统的时域分析
六、差分方程求解
1求下示差分方程的完全解
其中激励函数
，且已知
。
结果如下：
2已知系统的差分方程为
求系统的单位样值响应。
七、卷积和
某系统的单位样值响应为
其中a＝0.8，若激励信号
求响应y（n）。
结果如下：
（三）连续系统的变换与分析
四、s域分析
1求下列函数的拉氏逆变换
结果如下：
f=
-20*exp（-t）-10/3*exp（-3*t）+100/3
2求下示函数的拉氏逆变换
结果如下：
r=
-1
2
p=
-2
-1
k=
12
3求下示函数的拉氏逆变换
r=
-0.2000+0.4000i
-0.2000-0.4000i
1.4000
p=
-1.0000+2.0000i
-1.0000-2.0000i
-2.0000
k=
[]
4求下示函数的拉氏逆变换
结果如下：
r=
2.0000
2.0000
3.0000
-2.0000
p=
-1.0000
-1.0000
-1.0000
0
k=
[]
5已知系统传递函数为
，输入信号为
，求输出信号。
结果如下：
五、频域分析
系统频响曲线绘制
二阶谐振系统
，考察其时频特性。
（四）离散系统的变换域分析
八、z变换和逆z变换
1z变换
结果如下：
X1=
2*z/（2*z-1）
X2=
1/2*z*（z+1）/（z-1）^3-1/2*z/（z-1）^2
X2s=
z/（z-1）^3
2逆z变换
结果如下：
x=
2-（1/2）^n
九、离散系统z域分析
用z变换解差分方程
一离散系统的差分方程为
若激励
，求响应y（n）。
结果如下：
y=
（a^（1+n）-b^（1+n））/（a-b）
（五）绘制各种信号波形
一、绘制各种信号波形
已知x（t）=sin（2лt）u（t）,y（t）=e-tu（t）,计算t∈[-1,2]区间的z1（t）=2x（t）,z2（t）=x（t-0.5）,z3（t）=x（2t）,z4（t）=
x（t）+y（t）,z5（t）=x（t）y（t）.绘制各信号波形。
练习一：
a=[1,3,2];
b=[1];
sys=tf（b,a）;
t=[0:
0.01:
3]';
figure;
subplot（2,2,1）;
step（sys）;
subplot（2,2,2）;
x_step=zeros（size（t））;
x_step（t>0）=1;
x_step（t==0）=1/2;
lsim（sys,x_step,t）;
subplot（2,2,3）;
[h1,t1]=impulse（sys,t）;
plot（t1,h1,'k'）;
title（'ImpulseResponse'）;
xlabel（'Time（sec）'）;
ylabel（'Amplitude'）;
subplot（2,2,4）;
x_delta=zeros（size（t））;
x_delta（t==0）=100;
[y1,t]=lsim（sys,x_delta,t）;
y2=y1-x_delta;
plot（t,y2,'k'）;
title（'ImpulseResponse'）;
xlabel（'Time（sec）'）;
ylabel（'Amplitude'）;
练习二：
%求系统的单位样值响应
%
a=[1,0.5,-0.2,-0.1];
b=[1,-0.3];
n=[0:
20]';
[hi,t]=impz（b,a,n）;
x=（n==0）;
hf=filter（b,a,x）;
figure;
subplot（1,2,1）,holdon,boxon;
stem（n,hi,'k-'）;
set（gca,'YScale','linear','FontSize',16）;
xlabel（'n'）;
ylabel（'h_i（n）'）;
subplot（1,2,2）,holdon,boxon;
stem（n,hf,'k-'）;
set（gca,'YScale','linear','FontSize',16）;
xlabel（'n'）;
ylabel（'h_f（n）'）;
结果如下：
%test3.m
%练习三
b1=[4,5];
a1=[1,5,6];
a2=[1];
a=conv（a1,a2）;
[r1,p1,k1]=residue（b1,a）
b2=[1,0,2];
a3=[1,0,1];
a4=[1];
a5=conv（a3,a4）;
[r2,p2,k2]=residue（b2,a5）
结果如下：
r1=
7.0000
-3.0000
p1=
-3.0000
-2.0000
k1=
[]
r2=
0-0.5000i
0+0.5000i
p2=
0+1.0000i
0-1.0000i
k2=
1
%test4.m
%练习四
symsz;
H=-3*z^（-1）/（2-5*z^（-1）+2*z^（-2））;
h1=iztrans（H）;
h=simplify（h1）
b=[-3,0];
a=[2,-5,2];
figure;
pzmap（b,a）
结果如下：
心得体会：
可以说，信号与系统测试实验课是我们真正的开始接触这个学科，因为以前学的都是理论知识，学懂得仅仅是理论，而信号与系统测试实验课就给了我们这样一个将理论付诸于时间的机会，在这四周的实验课中，我收获了很多很多，也许会了很多很多。
上理论课是学习知识，上实验课是对动手能力的考察，也是对所学知识的考察，只有掌握了学习过的知识，才能够将学过的知识很好的运用到实验中，并且经过实验对所学知识有更深刻的了解。
我认为，实验课比理论课的收获更大，因为理论课基本上是老师一个人在讲，我们是在被动的接受，而在实验中，我们每个人都要亲自动手去做，必须要掌握一定的知识才能进行实验，所以我们会去主动的学习知识，来将实验完成，这样的方式学得的知识更能够牢固的掌握。
通过实验课，我对学过的信号与系统的知识有了更加深刻的认识，对很多以前不理解的东西有了一定的理解，也加深的对所学知识的印象。
信号与系统的实验课使我第一次对实验室有了了解，对科学实验有了了解，对很多实验器材有了了解，我从中收获了许多许多，有些是知识层面的，有些是其它层面的，但它们无疑会对我以后的发展有很大的帮助。
信号与系统实验课带给我的远远不止这些，通过实验，我也更加认识到了学好这门课的重要性。
在以后的日子里，我会好好的学习信号与系统这门课程，为我以后的发展奠定坚实的基础。
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