課程設(shè)計(jì)-利用matlab對(duì)lti連續(xù)系統(tǒng)進(jìn)行分析仿真

1、<p>　　課 程 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告</p><p>　　課程名稱 </p><p>　　系 別： </p><p>　　專業(yè)班級(jí)： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p>&l

2、t;p>　　姓 名： </p><p>　　課程題目： </p><p>　　完成日期： </p><p>　　指導(dǎo)老師： </p><p>　　年 月 日</p><

3、p><b>　　目錄</b></p><p>　　1、前言 1</p><p>　　2、項(xiàng)目概況 1</p&g

4、t;<p>　　3、正文 2</p><p>　　3.1設(shè)計(jì)目的和意義 2</p><p>　　3.1.1設(shè)計(jì)目的

5、 2</p><p>　　3.1.2設(shè)計(jì)意義 2</p><p>　　3.2設(shè)計(jì)的目標(biāo)與總體方案 2</

6、p><p>　　3.2.1設(shè)計(jì)目標(biāo) 2</p><p>　　3.2.2設(shè)計(jì)的總體方案 2</p><p>　　3.3設(shè)計(jì)方法及內(nèi)容

7、 3</p><p>　　3.3.1運(yùn)用MATLAB程序求解沖擊響應(yīng)、階躍響應(yīng)及單位序列響應(yīng) 3</p><p>　　3.3.2系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng) 5</p>

8、;<p>　　3.3.3連續(xù)時(shí)間信號(hào)卷積和離散時(shí)間信號(hào)卷積 7</p><p>　　3.3.4繪制系統(tǒng)的幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)圖 10</p><p>　　3.3.5繪制系統(tǒng)的零極點(diǎn)圖并分析系統(tǒng)穩(wěn)定性

9、 12</p><p>　　3.4結(jié)論 13</p><p>　　4、致謝 14</p>

10、;<p>　　5、參考文獻(xiàn) 14</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　人們之間的交流是通過(guò)消息的傳播來(lái)實(shí)現(xiàn)的，信號(hào)則是消息的表現(xiàn)形式，消息是信號(hào)的具體內(nèi)容。</p><p>　　《信號(hào)與系統(tǒng)

11、》課程是一門實(shí)用性較強(qiáng)、涉及面較廣的專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程是將學(xué)生從電路分析的知識(shí)領(lǐng)域引入信號(hào)處理與傳輸領(lǐng)域的關(guān)鍵性課程,對(duì)后續(xù)專業(yè)課起著承上啟下的作用. 該課的基本方法和理論大量應(yīng)用于計(jì)算機(jī)信息處理的各個(gè)領(lǐng)域,特別是通信、數(shù)字語(yǔ)音處理、數(shù)字圖像處理、數(shù)字信號(hào)分析等領(lǐng)域,應(yīng)用更為廣泛。</p><p>　　近年來(lái)，計(jì)算機(jī)多媒體教序手段的運(yùn)用逐步普及，大量?jī)?yōu)秀的科學(xué)計(jì)算和系統(tǒng)仿真軟件不斷涌現(xiàn)，為我們實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)和

12、學(xué)生上機(jī)實(shí)驗(yàn)提供了很好的平臺(tái)。通過(guò)對(duì)這些軟件的分析和對(duì)比，我們選擇MATLAB語(yǔ)言作為輔助教學(xué)工具，借助MATLAB強(qiáng)大的計(jì)算能力和圖形表現(xiàn)能力，將《信號(hào)與系統(tǒng)》中的概念、方法和相應(yīng)的結(jié)果，以圖形的形式直觀地展現(xiàn)給我們，大大的方便我們迅速掌握和理解老師上課教的有關(guān)信號(hào)與系統(tǒng)的知識(shí)。</p><p>　　MATLAB 是MathWork 公司于1984 年推出的一套面向工程和科學(xué)運(yùn)算的高性能軟件。它具有強(qiáng)大的矩陣計(jì)

13、算能力和良好的圖形可視化功能，為用戶提供了非常直觀和簡(jiǎn)潔的程序開(kāi)發(fā)環(huán)境，因此被稱為第四代計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。MATLAB 強(qiáng)大的圖形處理功能及符號(hào)運(yùn)算功能，為我們實(shí)現(xiàn)信號(hào)的可視化及系統(tǒng)分析提供了強(qiáng)有力的工具。MATLAB 強(qiáng)大的工具箱函數(shù)可以分析連續(xù)信號(hào)、連續(xù)系統(tǒng)，同樣也可以分析離散信號(hào)、離散系統(tǒng)，并可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行各種分析域計(jì)算，如相加、相乘、移位、反折、傅里葉變換、拉氏變換、Z 變換等等多種計(jì)算。</p><p>　　

14、此次課程設(shè)計(jì)是在MATLAB軟件下進(jìn)行LTI連續(xù)系統(tǒng)的分析仿真，有助于我對(duì)該連續(xù)信號(hào)的分析和理解。MATLAB 強(qiáng)大的功能為此次求連續(xù)信號(hào)沖激階躍響應(yīng)、系統(tǒng)零輸入、零狀態(tài)響應(yīng)，及幅頻相頻等各種信號(hào)求解提供很好的視覺(jué)效果，對(duì)我們有很大的學(xué)習(xí)幫助。</p><p><b>　　工程概況</b></p><p>　　此次的信號(hào)與系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是在MATLAB軟件下進(jìn)行L

15、TI連續(xù)系統(tǒng)的分析仿真。技術(shù)內(nèi)容是：根據(jù)時(shí)域分析原理，利用MATLAB軟件求解系統(tǒng)零狀態(tài)響應(yīng)，沖激響應(yīng)。技術(shù)指標(biāo)是：沖激響應(yīng)函數(shù)impulse(b,a)，階躍響應(yīng)step(b,a)，零狀態(tài)lsim(b,a,x,t)。在做課程設(shè)計(jì)中首先是對(duì)MATLAB軟件的了解和認(rèn)識(shí)，掌握一些MATLAB軟件的基本常用函數(shù)的用法，對(duì)MATLAB軟件進(jìn)行程序操作。同時(shí)利用MATLAB軟件也能對(duì)書本上的知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證，在MATLAB軟件下編寫函數(shù)程序，然后運(yùn)行

16、程序，與書本上的信號(hào)的求解進(jìn)行對(duì)照分析和比較。對(duì)MATLAB軟件進(jìn)行一定的了解和運(yùn)用之后，開(kāi)始做此次課程設(shè)計(jì)——LTI連續(xù)系統(tǒng)的分析仿真，用MATLAB軟件對(duì)此次課程設(shè)計(jì)的系統(tǒng)零狀態(tài)響應(yīng)、沖激響應(yīng)進(jìn)行繪圖求解，并且記錄其分析過(guò)程。對(duì)所做的LTI連續(xù)系統(tǒng)的分析仿真課程設(shè)計(jì)完成以后撰寫論文，說(shuō)明自己的實(shí)習(xí)過(guò)程和實(shí)習(xí)心得等內(nèi)容。</p><p><b>　　正文</b></p>&l

17、t;p>　　3.1設(shè)計(jì)的目的和意義</p><p><b>　　3.1.1設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　熟悉MATLAB軟件，并掌握和運(yùn)用MATLAB軟件執(zhí)行一些簡(jiǎn)單的命令，利用該軟件完成給定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：LTI連續(xù)系統(tǒng)的分析仿真。</p><p>　?。?）熟悉和掌握常用的用于信號(hào)與系統(tǒng)時(shí)域仿真分析的MATLAB函數(shù)；</p

18、><p>　?。?）掌握連續(xù)時(shí)間信號(hào)的MATLAB產(chǎn)生，掌握連續(xù)時(shí)間信號(hào)的MATLAB編程；</p><p>　?。?）牢固掌握系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)，階躍響應(yīng)，零輸入響應(yīng)，零狀態(tài)響應(yīng)等的概念；</p><p>　?。?）掌握利用MATLB中的Simulink軟件來(lái)對(duì)系統(tǒng)中的模型進(jìn)行仿真和分析；</p><p>　　掌握MATLAB描述LTI系統(tǒng)的常

19、用方法及有關(guān)函數(shù)，并學(xué)會(huì)利用MATLAB求解LTI系統(tǒng)響應(yīng)，繪制相應(yīng)曲線。</p><p>　　基本要求：掌握用MATLAB描述連續(xù)時(shí)間信號(hào)和離散時(shí)間信號(hào)的方法，能夠編寫MATLAB程序，實(shí)現(xiàn)各種信號(hào)的時(shí)域變換和運(yùn)算，并且以圖形的方式再現(xiàn)各種信號(hào)的波形。掌握線性時(shí)不變連續(xù)系統(tǒng)的時(shí)域數(shù)學(xué)模型用MATLAB描述的方法，掌握零狀態(tài)、零輸入、階躍響應(yīng)等方程的求解編程，并能用Simulink對(duì)一些系統(tǒng)進(jìn)行仿真。</p

20、><p>　　3.1.2 設(shè)計(jì)意義</p><p>　　通過(guò)此次課程設(shè)使我能夠掌握MATLAB軟件的一些基本知識(shí)，通過(guò)MATLAB能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)信號(hào)的表示及可視化，能夠用MATLAB 分析常用連續(xù)時(shí)間信號(hào)的時(shí)域特性，能夠用MATLAB 求連續(xù)系統(tǒng)的沖激階躍響應(yīng)、系統(tǒng)零輸入、零狀態(tài)響應(yīng)及幅頻相頻等，不管是在以后的學(xué)習(xí)，還在工作中都能夠提供給我們很大的幫助，使復(fù)雜的連續(xù)時(shí)域信號(hào)的分析變得很簡(jiǎn)單，讓人

21、看了一目了然。此次課程設(shè)計(jì)能夠用到MATLAB軟件對(duì)連續(xù)系統(tǒng)時(shí)域分析進(jìn)行仿真，對(duì)我來(lái)說(shuō)具有重要的意義，同時(shí)對(duì)此次課程設(shè)計(jì)也有重要的意義。</p><p>　　3.2設(shè)計(jì)的目標(biāo)與總體方案</p><p>　　3.2.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)</p><p>　?。?）熟悉MATLAB軟件平臺(tái)；</p><p>　?。?）掌握MATLAB編程方法、常用語(yǔ)句和

22、可視化繪圖技術(shù)；</p><p>　?。?）編程實(shí)現(xiàn)常用信號(hào)及其運(yùn)算MATLAB實(shí)現(xiàn)方法；</p><p>　?。?）通過(guò)MATLAB軟件對(duì)LTI連續(xù)系統(tǒng)時(shí)域進(jìn)行分析仿真。</p><p>　　3.2.2設(shè)計(jì)的總體方案</p><p>　?。?）首先到圖書館和上網(wǎng)查找關(guān)于MATLAB的有關(guān)資料，并記錄下來(lái)進(jìn)行知識(shí)匯總。</p>

23、<p>　?。?）掌握MATLAB軟件的基本知識(shí)，熟悉MATLAB軟件，并掌握和運(yùn)用MATLAB軟件執(zhí)行一些簡(jiǎn)單的命令。</p><p>　?。?）對(duì)MATLAB軟件進(jìn)行簡(jiǎn)單的程序運(yùn)行。</p><p>　?。?）運(yùn)用MATLAB數(shù)值求解連續(xù)系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)、沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)。</p><p>　　3.3設(shè)計(jì)方法及內(nèi)容</p>

24、<p>　　3.3.1 學(xué)習(xí)并掌握MATLAB運(yùn)行程序</p><p>　　MATLAB軟件具有強(qiáng)大的功能，它對(duì)所有的信號(hào)能進(jìn)行視圖化，還有它具有豐富的庫(kù)函數(shù)，能夠給用戶進(jìn)行選擇來(lái)編寫程序， 它的主要特點(diǎn)是:① 高效的數(shù)值計(jì)算及符號(hào)計(jì)算功能,能使用戶從繁雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算分析中解脫出來(lái)；② 具有完備的圖形處理功能,實(shí)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果和編程的可視化；③ 友好的用戶界面及接近數(shù)學(xué)表達(dá)式的自然化語(yǔ)言,使學(xué)者易于學(xué)習(xí)和掌握

25、；④ 功能豐富的應(yīng)用工具箱(如信號(hào)處理工具箱、通信工具箱等) ,為用戶提供了大量方便實(shí)用的處理工具。 MATLAB 強(qiáng)大的圖形處理功能及符號(hào)運(yùn)算功能,為我們實(shí)現(xiàn)信號(hào)的可視化及系統(tǒng)分析提供了強(qiáng)有力的工具。</p><p>　　MATLAB 強(qiáng)大的工具箱函數(shù)可以分析連續(xù)信號(hào)、連續(xù)系統(tǒng)，以下是對(duì)MATLAB軟件的一些基本應(yīng)用：</p><p>　　3.3.2連續(xù)系統(tǒng) </p>&

26、lt;p><b>　　;</b></p><p><b>　　; </b></p><p>　　1、系統(tǒng)的沖激和階躍響應(yīng) </p><p>　　沖擊響應(yīng)：一個(gè)LTI系統(tǒng)，當(dāng)其初始狀態(tài)為零時(shí)，輸入為單位沖擊函數(shù)所引起的響應(yīng)稱為單位沖激響應(yīng)，簡(jiǎn)稱沖激響應(yīng)。</p><p>　　階躍響應(yīng)：一個(gè)LTI

27、系統(tǒng)，當(dāng)其初始狀態(tài)為零時(shí)，輸入為單位階躍函數(shù)所引起的響應(yīng)稱為單位階躍響應(yīng)，簡(jiǎn)稱階躍響應(yīng)。</p><p>　　MATLAB程序運(yùn)行如下：</p><p><b>　　沖激階躍響應(yīng)程序</b></p><p>　　a=[1 4 4];b=[1 3];</p><p>　　subplot(2,1,1);</p>

28、<p>　　impulse(b,a);</p><p>　　title('系統(tǒng)的沖激響應(yīng)波形h(t)')</p><p>　　subplot(2,1,2);</p><p>　　step(b,a);</p><p>　　title('系統(tǒng)的階躍響應(yīng)波形g(t)')</p><p&

29、gt;　　圖3—1連續(xù)系統(tǒng)的沖激及階躍響應(yīng)的波形</p><p>　　Simulink仿真如下</p><p>　　圖3—2 連續(xù)系統(tǒng)的沖激及階躍響應(yīng)的Simulink仿真</p><p>　　圖3—3沖激及階躍響應(yīng)的Simulink仿真波形</p><p>　　(2)．系統(tǒng)的零輸入和零狀態(tài)響應(yīng)</p><p>　　對(duì)

30、于設(shè)計(jì)的系統(tǒng)給定一般激勵(lì)信號(hào)，建立仿真模型，仿真分析系統(tǒng)的響應(yīng)。求解所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)，零狀態(tài)響應(yīng)。</p><p>　　零輸入響應(yīng)：LTI系統(tǒng)的完全響應(yīng)可以分為零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)。零輸入響應(yīng)是激勵(lì)為零時(shí)僅有系統(tǒng)的初始狀態(tài)所引起的響應(yīng)，用表示。零狀態(tài)響應(yīng)是系統(tǒng)的初始狀態(tài)為零時(shí)僅由輸入信號(hào)引起的響應(yīng)，用表示。</p><p><b>　　零輸入響應(yīng)程序</b>

31、</p><p><b>　　clear all</b></p><p><b>　　syms t;</b></p><p>　　[r p]=residue([1 3],[1 4 4])</p><p>　　A=r.*exp(p*t);</p><p><b>　　

32、ft=sum(A)</b></p><p><b>　　r =</b></p><p><b>　　1</b></p><p><b>　　1</b></p><p><b>　　p =</b></p><p><

33、b>　　-2</b></p><p><b>　　-2</b></p><p><b>　　ft =</b></p><p>　　2*exp(-2*t)</p><p><b>　　零狀態(tài)程序</b></p><p>　　a=[1 4

34、4];</p><p><b>　　b=[1 3];</b></p><p><b>　　p=0.05;</b></p><p><b>　　t=0:p:5;</b></p><p>　　x=exp(-t);</p><p>　　lsim(b,a,x,t

35、);</p><p>　　title('零狀態(tài)響應(yīng)y(t)')</p><p>　　圖3—4零狀態(tài)響應(yīng)波形</p><p>　　零狀態(tài)的Simulink的仿真</p><p>　　圖3—5零狀態(tài)響應(yīng)的Simulink仿真</p><p>　　圖3—6零狀態(tài)響應(yīng)Simulink仿真波形</p>

36、<p>　　3.3.3連續(xù)時(shí)間信號(hào)卷積和離散時(shí)間信號(hào)卷積</p><p>　　1．連續(xù)時(shí)間信號(hào)卷積；</p><p>　　2．離散時(shí)間信號(hào)卷積</p><p>　　1、連續(xù)時(shí)間信號(hào)卷積</p><p>　　function [f,k]=sconv(f1,f2,k1,k2,p)</p><p>　　%計(jì)算連

37、續(xù)信號(hào)卷積積分f(t)=f1(t)*f2(t)</p><p>　　%f: 卷積積分f(t)對(duì)應(yīng)的非零樣值向量</p><p>　　%K: f(t)的對(duì)應(yīng)時(shí)間向量</p><p>　　%f1: f1(t)的非零樣值向量</p><p>　　%f2: f2(t)的非零樣值向量</p><p>　　%K

38、1: 序列f1(t)的對(duì)應(yīng)時(shí)間向量</p><p>　　%K2: 序列f2(t)的對(duì)應(yīng)時(shí)間向量</p><p>　　%p: 取樣時(shí)間間隔</p><p>　　f1=0.5*(0:0.01:2);f2=0.5*(0:0.01:2);k1=0:0.01:2;k2=0:0.01:2;p=0.01;</p><p>　　f=con

39、v(f1,f2); %計(jì)算序列1與序列2的卷積和</p><p><b>　　f=f*p;</b></p><p>　　k0=k1(1)+k2(1); %計(jì)算序列f非零樣值的起點(diǎn)位置</p>

40、;<p>　　k3=length(f1)+length(f2)-2; %計(jì)算卷積和f非零樣值得寬度</p><p>　　k=k0:p:k0+k3*p; %確定卷積和f非零樣值的時(shí)間向量</p><p>　　subplot(3,3,1)

41、</p><p>　　plot(k1,f1) %在子圖1繪制f1(t)時(shí)域波形圖</p><p>　　title('f1(t)')</p><p>　　xlabel('t')</p><p>　　ylabel('

42、f1(t)')</p><p>　　subplot(3,3,4)</p><p>　　plot(k2,f2) %在子圖2繪制f2(t)時(shí)域波形圖</p><p>　　title('f2(t)')</p><p>　　xlabel

43、('t')</p><p>　　ylabel('f2(t)')</p><p>　　subplot(3,3,7)</p><p>　　plot(k,f); %畫卷積f(t)的時(shí)域波形</p><p>　　h=get(

44、gca,'position');</p><p>　　h(3)=2.5*h(3);</p><p>　　set(gca,'position',h) %將第三個(gè)子圖的橫坐標(biāo)范圍擴(kuò)為原來(lái)的2.5倍</p><p>　　title(' f(t)=f1(

45、t)*f2(t)')</p><p>　　xlabel('t')</p><p>　　ylabel('f(t)')</p><p>　　2、離散時(shí)間信號(hào)卷積</p><p>　　function [f,k]=dconv(f1,f2,k1,k2)</p><p>　　%The fu

46、nction of compute f=f1*f2</p><p>　　%f: 卷積和序列f(k)對(duì)應(yīng)的非零樣值向量</p><p>　　%k: 序列f(k)的對(duì)應(yīng)序號(hào)向量</p><p>　　%f1: 序列f1(k)非零樣值向量</p><p>　　%f2: 序列f2(k)非零樣值向量</p><p>　

47、　%k1: 序列f1(k)的對(duì)應(yīng)序號(hào)向量 </p><p>　　%k2: 序列f2(k)的對(duì)應(yīng)序號(hào)向量</p><p>　　f1=[1,2,1];f2=ones(1,5);k1=[-1 0 1];k2=-2:2;</p><p>　　f=conv(f1,f2) %計(jì)算序列f1與f2的卷積

48、和f</p><p>　　k0=k1(1)+k2(1); %計(jì)算序列f非零樣值的起點(diǎn)位置</p><p>　　k3=length(f1)+length(f2)-2; %計(jì)算卷積和f的非零樣值的寬度</p><p>　　k=k0:k0+k3

49、 %確定卷積和f非零樣值得序號(hào)向量</p><p>　　subplot(3,3,1)</p><p>　　stem(k1,f1) %在子圖1繪制序列f1(k)時(shí)域波形圖 </p><p>　　title('f1(n)')

50、</p><p>　　xlabel('n')</p><p>　　ylabel('f1(n)')</p><p>　　subplot(3,3,4)</p><p>　　stem(k2,f2) %在子圖2繪制序列f2(k)時(shí)域波形圖 <

51、/p><p>　　title('f2(n)')</p><p>　　xlabel('n')</p><p>　　ylabel('f2(n)')</p><p>　　subplot(3,3,7)</p><p>　　stem(k,f)

52、 %在子圖3繪制序列f(k)時(shí)域波形圖 </p><p>　　title('f1(n)與f2(n)的卷積和f(n)')</p><p>　　xlabel('n')</p><p>　　ylabel('f(n)')</p><p>　　h=get(gca,'

53、;position');</p><p>　　h(3)=2.5*h(3);</p><p>　　set(gca,'position',h) % 將第三個(gè)子圖的橫坐標(biāo)范圍擴(kuò)為原來(lái)的2.5倍</p><p>　　3.3.4系統(tǒng)的幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)</p><p>　　沖擊響應(yīng)反映了系

54、統(tǒng)的時(shí)域特性，而頻率響應(yīng)反映了系統(tǒng)的頻域特性二者的關(guān)系為：</p><p>　　通常頻率響應(yīng)函數(shù)（系統(tǒng)函數(shù)）可定義為系統(tǒng)響應(yīng)的傅里葉變換與激勵(lì)的傅里葉變換之比，即：</p><p>　　它是頻率的復(fù)函數(shù)，可寫為：，其中是角頻率為的輸出與輸入信號(hào)幅度之比，稱為幅頻特性；是輸出與輸入信號(hào)的相位差，稱為相頻特性。由于是函數(shù)的傅里葉變換，根據(jù)奇偶性可知是的偶函數(shù)，是的奇函數(shù)。</p>

55、<p><b>　　幅頻相頻程序</b></p><p>　　a=[1 4 4];b=[1 3];h=20;</p><p>　　[h,w]=freqs(b,a,h) %求系統(tǒng)響應(yīng)函數(shù)H(jw)，設(shè)定h個(gè)頻率點(diǎn)</p><p>　　h1=abs(h); %求幅頻響應(yīng)&l

56、t;/p><p>　　h2=angle(h); %求相頻響應(yīng)</p><p>　　subplot(2,1,1);</p><p>　　plot(w,h1)</p><p><b>　　grid</b></p><p>　　xlabel('角頻率(W)

57、9;);</p><p>　　ylabel('幅度');</p><p>　　title('H(jw)的幅頻特性');</p><p>　　subplot(2,1,2);</p><p>　　plot(w,h2*180/pi);</p><p><b>　　grid</b

58、></p><p>　　xlabel('角頻率(w)');</p><p>　　ylabel('相位(度)');</p><p>　　title('H(jw)的相頻特性');</p><p>　　圖3—7幅頻及相頻特性波形</p><p>　　4.繪制系統(tǒng)的零極點(diǎn)圖

59、，分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性，系統(tǒng)的零極點(diǎn)與時(shí)域特性的關(guān)系，零極點(diǎn)與系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)系。</p><p>　　對(duì)于LTI系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)是復(fù)變量或的有理分式，它是或的有理多項(xiàng)式與之比，即：</p><p>　　其中的根稱為系統(tǒng)函數(shù)的極點(diǎn)，的根稱為系統(tǒng)函數(shù)的零點(diǎn)。</p><p>　　對(duì)于連續(xù)系統(tǒng)若系統(tǒng)函數(shù)的極點(diǎn)都在s平面的左半平面則該系統(tǒng)是穩(wěn)定的系統(tǒng)，若系統(tǒng)函數(shù)的一階極點(diǎn)在s平面

60、的縱軸上則稱該系統(tǒng)處于臨界穩(wěn)定狀態(tài)，的二階及二階以上的極點(diǎn)在s平面的縱軸上則該系統(tǒng)不穩(wěn)定，系統(tǒng)若系統(tǒng)函數(shù)的極點(diǎn)都在s平面的右半平面則該系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。</p><p>　　連續(xù)系統(tǒng)若系統(tǒng)函數(shù)：</p><p><b>　　程序</b></p><p><b>　　clear all</b></p><p

61、>　　b=[1 3]; % 系統(tǒng)函數(shù)分子多項(xiàng)式系數(shù)</p><p>　　a=[1 4 4]; % 系統(tǒng)函數(shù)分母多項(xiàng)式系數(shù)</p><p>　　sys=tf(b,a); % 傳遞函數(shù) H(s)</p><p>　　pzmap(sys);

62、 % 繪制零極點(diǎn)圖</p><p>　　title('連續(xù)系統(tǒng)的零極點(diǎn)圖')</p><p>　　圖3-8連續(xù)系統(tǒng)的零極點(diǎn)圖</p><p>　　分析：因?yàn)橄到y(tǒng)的極點(diǎn)都在y軸的左半平面，所以該改系統(tǒng)是個(gè)穩(wěn)定的系統(tǒng)。</p><p><b>　　3.4 結(jié)論</b></p>&

63、lt;p>　　通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知用MATLAB得出的結(jié)果同計(jì)算的結(jié)果是相符合的。連續(xù)系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)、沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)可以用程序方便的描繪出來(lái)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以通過(guò)控制時(shí)間跨度以達(dá)到合適的結(jié)果。波形圖所表達(dá)的物理意義較明確，但在實(shí)驗(yàn)中也遇到了一些問(wèn)題。利用MATLAB可以求得連續(xù)、有限時(shí)域的零狀態(tài)響應(yīng)、沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)得到系統(tǒng)，我們可以利用該軟件容易地得到系統(tǒng)的響應(yīng)，減少了繁瑣的計(jì)算。MATLAB是求連續(xù)、有限時(shí)域的零狀態(tài)響應(yīng)、沖激

64、響應(yīng)和階躍響應(yīng)是非常有效的方法，我們可以通過(guò)它來(lái)顯示出自己想要的圖形，增強(qiáng)對(duì)某些信號(hào)或響應(yīng)的物理解釋，MATLAB在信號(hào)與系統(tǒng)中的應(yīng)用,也有利于我們對(duì)其他學(xué)科的認(rèn)識(shí)與發(fā)展.這樣我們就可以把知識(shí)的貫通與應(yīng)用。</p><p>　　這次的課程設(shè)計(jì)讓我真的很難忘，經(jīng)過(guò)十天的努力，終于順利完成了課程設(shè)計(jì)。開(kāi)始做課程設(shè)計(jì)不知道從何入手，對(duì)課程設(shè)計(jì)很不了解，困難很多，經(jīng)過(guò)查閱資料，和同學(xué)討論，終于了解了許多。在做課程設(shè)計(jì)的過(guò)

65、程中，我學(xué)會(huì)了很多，最主要的是我學(xué)會(huì)了簡(jiǎn)單的運(yùn)用MATLAB軟件，同時(shí)對(duì)信號(hào)這門課的知識(shí)又弄懂了不少，增加了對(duì)信號(hào)課程的學(xué)習(xí)興趣。課程設(shè)計(jì)是每個(gè)大學(xué)生必須面臨的一項(xiàng)綜合素質(zhì)的考驗(yàn)，如果說(shuō)在我們的學(xué)習(xí)階段是一個(gè)知識(shí)的積累過(guò)程，那么現(xiàn)在的課程設(shè)計(jì)就是對(duì)過(guò)去所學(xué)的知識(shí)的綜合應(yīng)用，是對(duì)理論進(jìn)行深化和重新認(rèn)識(shí)的實(shí)踐活動(dòng)。在這期間，我們有艱辛的付出，當(dāng)然也有豐收的喜悅。首先，學(xué)習(xí)能力和解決問(wèn)題的信心都得到了提高。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我不僅對(duì)理論有了更

66、深一步的認(rèn)識(shí)，還培養(yǎng)了自學(xué)能力和解決問(wèn)題的能力，更重要的是，培養(yǎng)了克服困難的勇氣和信心。其次，培養(yǎng)自己團(tuán)隊(duì)合作的精神。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)這十天的努力，信號(hào)與系統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)也接近了尾聲，回頭看看自己的設(shè)計(jì)，感觸頗深。信號(hào)與系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)是通信工程專業(yè)的基礎(chǔ)教育課程中的重要組成部分，它是計(jì)算機(jī)和通信專業(yè)結(jié)合的理論基礎(chǔ)，在這做

67、課程設(shè)計(jì)的十天中，在這里我對(duì)為我們進(jìn)行課程設(shè)計(jì)輔導(dǎo)的蘇博妮老師表示衷心的感謝，感謝她的耐心講解和幫助，以及同學(xué)們的幫助使我能夠完成此次信號(hào)與系統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)——LTI連續(xù)系統(tǒng)的分析仿真，同時(shí)我也學(xué)到了很多知識(shí)，例如：MATLAB軟件的掌握和應(yīng)用。再次感謝在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中給予我?guī)椭凸膭?lì)的老師和同學(xué)們，有了他們的幫助，才使我的課程設(shè)計(jì)順利的完成了，使我深深的感受到團(tuán)結(jié)就是力量。</p><p><b>　　

68、參考文獻(xiàn):</b></p><p>　　[1]吳大正.信號(hào)與線性系統(tǒng)分析（第四版）.北京:高等教育出版社.2010</p><p>　　[2]劉衛(wèi)國(guó).MATLAB程序設(shè)計(jì)教程（第二版）.北京：中國(guó)水利水電出版社.2010</p><p>　　[3]梁虹,梁潔,陳躍斌.信號(hào)與線性系統(tǒng)分析及MATLAB實(shí)現(xiàn).北京：電子工業(yè)出版社.2002 </p>

69、;<p>　　[4]韓利竹,王華.MATLAB 電子仿真與應(yīng)用[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2001.</p><p>　　[5] 陳懷,高西全.MATLAB 及在電子信息課程中的應(yīng)用[M].北京:電子工業(yè)出版社,2003.</p><p>　　[6] 程英松，黃學(xué)海，MATLAB精講.西安:西安工業(yè)出版社，2006.2</p><p>　　[7] 蔣