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1、信号与系统实验报告(5)MATLAB综合实验项目二 连续系统的频域分析目的周期信号输入连续系统的响应可用傅里叶级数分析。由于计算过程烦琐，最适合用MATLAB计算。通过编程实现对输入信号、输出信号的频谱和时域响应的计算，认识计算机在系统分析中的作用。任务线性连续系统的系统函数为，输入信号为周期矩形波如图1所示，用MATLAB分析系统的输入频谱、输出频谱以及系统的时域响应。图1 方法 1、确定周期信号ft的频谱。基波频率。2、确定系统函数。3、计算输出信号的频谱 4、系统的时域响应 MATLAB计算为 yY_n*expj*w0*n*t;要求(画出3幅图)1、在一幅图中画输入信号ft和输入信号幅度。

2、频谱|Fjw|。用两个子图画出。 2、画出系统函数的幅度频谱|Hjw|。 3、在一幅图中画输出信号yt和输出信号幅度频谱|Yjw|。用两个子图画出。解1 分析计算输入信号的频谱为FnTSan2nZ输入信号最小周期为TO2，脉冲宽度0.5，基波频率2/TO，TO14所以Fn14San4nZ系统函数为Hj11j因此Hjn11jn输出信号的频谱为YnHjnFn11jn14San4系统响应为ytn-nYnejnt2 程序tlinspace-3,3,300;tau_T1/4;TO14n0-20;n120;nn0n1;计算谐波次数20F_ntau_T*Satau_T*pi*n;f2*rectpulst1.。

3、75,0.5rectpulst-0.25,0.5rectpulst-2.25,0.5;figure1,subplot2,1,1,linet,f,linewidth,2;输入信号的波形axis-3,3,-0.1,2.1;grid onxlabelTimesec,fontsize,8,title输入信号,fontweight,bold设定字体大小，文本字符的粗细text-0.4,0.8,ftsubplot2,1,2,stemn,absF_n,.;输入信号的幅度频谱xlabeln,fontsize,8,title输入信号的幅度频谱,fontweight,boldtext-4.0,0.2,|Fn|H_。

4、n1./i*n*pi1;figure2,stemn,absH_n,.;系统函数的幅度频谱xlabeln,fontsize,8,title系统函数的幅度频谱,fontweight,boldtext-2.5,0.5,|Hn|Y_nH_n.*F_n;yY_n*expi*pi*n*t;figure3,subplot2,1,1,linet,y,linewidth,2;输出信号的波形axis-3,3,0,0.5;grid onxlabelTimesec,fontsize,8,title输出信号,fontweight,boldtext-0.4,0.3,ytsubplot2,1,2,stemn,absY_n,。

5、.;输出信号的幅度频谱xlabeln,fontsize,8,title输出信号的幅度频谱,fontweight,boldtext-4.0,0.2,|Yn|3 波形 项目三 连续系统的复频域分析目的周期信号输入连续系统的响应也可用拉氏变换分析。用MATLAB的符号计算功能，通过编程实现对系统瞬态响应和稳态响应的分析，加深理解拉氏变换在分析系统中的作用。任务线性连续系统的系统函数为，输入信号为周期矩形波如图2所示，用MATLAB分析系统的响应和稳态响应。图2 方法 1、确定第一个周期拉氏变换。2、确定前6个周期的拉氏变换。3、计算输出信号的拉氏变换 4、系统的时域响应 MATLAB计算为 yila。

6、placeY;5、系统的稳态响应和稳态值，即经过4个周期后，系统响应趋于稳态，两个稳态值可取为 t8s和t8.5s 要求1、画出输入信号ft波形。 2、画出系统输出信号yt的波形。 3、画出系统稳态响应ysst的波形，4个周期后。并计算出稳态值。解1程序syms s;H1/s1;F01/s*1-exp-0.5*s;输入信号第一个周期的laplace变换FF0F0*exp-2*sF0*exp-4*sF0*exp-6*s;YH.*F;Y0H.*F0;yilaplaceY;ysimpley;tlinspace0,12,300;f2*rectpulst-0.25,0.5rectpulst-2.25,0。

7、.5rectpulst-4.25,0.5rectpulst-6.25,0.5;ynsubsy;符号替换figure1,plott,f,linewidth,2;axis0,7,-0.2,2.2,xlabelTimesec,fontsize,8,title输入信号,fontweight,boldtext3.0,1.0,ftfigure2,plott,yn,linewidth,2;axis0,7,-0.1,0.5,xlabelTimesec,fontsize,8,title输出信号,fontweight,boldtext3.0,0.3,ytfigure3,plott,yn,linewidth,2;axis8,12,-0.1,0.5,xlabelTimesec,fontsize,8,title输出信号稳态响应,fontweight,boldtext10.0,0.2,ystt80.58.5;取t8s和t8.5两个稳态值yssubsy,t,t;disp输入为周期信号的响应的第一个周期;y0ilaplaceY0;prettyy0;符号输出类似数值形式disp输出稳态周期信号的两个值;ys2波形 命令窗口显示输入为周期信号的响应的第一个周期 heavisidet - 1/2 exp1/2 - t - 1 - exp-t 1输出稳态周期信号的两个值ys 0.1015 0.0616。