计算机仿真实验报告7

山东工商学院计算机仿真及应用实验报告

实验七 MATLAB的基本应用(二)及Simulink仿真

（验证性实验）

学院：

专业班级：

实验时间：

学号：

姓名：

一、实验目的

1、掌握连续信号的仿真和傅里叶分析方法

2、掌握连续系统的分析方法（时域分析法，拉氏变换法和傅里叶分析法）；

3、掌握离散信号的仿真和分析运算方法

4、掌握离散系统的分析方法（时域分析法）；

5、掌握符号运算方法；

6、掌握Simulink仿真工具；

二、实验原理

1、连续信号的仿真和分析法，参考教材第6.1节，重点：

单位冲激信号的仿真方法；单位阶跃信号的仿真方法；复指数信号的仿真方法

2、连续系统的分析方法，参考教材第6.1节，重点：

例6.2，LTI系统的零输入响应的求解方法；

例6.3，LTI系统的冲激响应的求解方法

例6.5，LTI系统的零状态响应的求解方法

例6.6，系统中有重极点时的计算

3、系统的频域分析方法，参考教材第6.2节，重点：

例6.7，方波分解为多次正弦波之和

例6.8：全波整流电压的频谱

例6.10：调幅信号通过带通滤波器

例6.12：用傅里叶变换计算滤波器的响应和输出

4、离散信号的仿真和分析法，参考教材第6.3节，7.1节，重点：

单位脉冲序列impseq，单位阶跃序列stepseq

例7.1：序列的相加和相乘

例7.2：序列的合成与截取

例7.3：序列的移位和周期延拓运算

三、实验内容（包括内容，程序，结果）

以自我编程练习实验为主，熟悉各种方法和设计，结合课堂讲授，实验练习程序代码。

1、根据教材第6.1节的内容，练习连续信号和系统的时域分析和拉氏变换方法。

q602

clear,clc

a=input('输入分母系数向量a=[a1,a2,...]= ');

n=length(a)-1;

Y0=input('输入初始条件向量Y0=[y0,Dy0,D2y0,...]= ');

p=roots(a);V=rot90(vander(p));c=V\Y0';

dt=input('dt= ');tf=input('tf= ');

t=0:dt:tf;y=zeros(1,length(t));

for k=1:n y=y+c(k)*exp(p(k)*t); end plot(t,y),grid hold on

输入分母系数向量a=[a1,a2,...]= [3 5 7 1] 输入初始条件向量Y0=[y0,Dy0,D2y0,...]= [1 0 0] dt= 0.2 tf= 8

Warning: Imaginary parts of complex X and/or Y arguments ignored. > In q602 at 9

输入分母系数向量a=[a1,a2,...]= [3 5 7 1] 输入初始条件向量Y0=[y0,Dy0,D2y0,...]= [0 1 0] dt= 0.2 tf= 8

Warning: Imaginary parts of complex X and/or Y arguments ignored. > In q602 at 9

输入分母系数向量a=[a1,a2,...]= [3 5 7 1] 输入初始条件向量Y0=[y0,Dy0,D2y0,...]= [0 0 1] dt= 0.2 tf= 8

Warning: Imaginary parts of complex X and/or Y arguments ignored. > In q602 at 9

1

2

3

4

5

6

7

8

00.10.20.30.40.50.60.70.80.9

1

q603

clear,clc

a=input('多项式分母系数向量a= ');

b=input('多项式分子系数向量b= ');

[r,p]=residue(b,a),

disp('解析式h(t)=r(i)*exp(p(i)*t)')

disp('给出时间数组t=[0:dt:tf]')

dt=input('dt= ');tf=input('tf= ');

t=0:dt:tf;

h=zeros(1,length(t));

for i=1:length(a)-1 h=h+r(i)*exp(p(i)*t); end plot(t,h),grid

多项式分母系数向量a= poly([0 -1+2i -1-2i -2 -5]) 多项式分子系数向量b= [8 3 1]

r =

0.6200

0.1300 - 0.3900i

0.1300 + 0.3900i

-0.9000

0.0200

p =

-5.0000

-1.0000 + 2.0000i

-1.0000 - 2.0000i

-2.0000

解析式h(t)=r(i)*exp(p(i)*t)

给出时间数组t=[0:dt:tf]

dt= 0.2

tf= 8

012345678

-0.15

-0.1-0.0500.050.10.150.2

0.25

2、 根据教材第6.2节练习傅里叶分析方法。

q607

t =0:.01:2*pi;

y =sin(t);plot(t,y),figure(gcf),pause y =sin(t) + sin(3*t)/3;plot(t,y), pause

y =sin(t) + sin(3*t)/3 + sin(5*t)/5 + sin(7*t)/7 + sin(9*t)/9;plot(t,y) z= zeros(10, max(size(t)));x = zeros(size(t)); for k=1:2:19

x= x + sin(k*t)/k;y((k+1)/2, : )=x; end

pause,figure(1),plot(t,y(1:9, : )),grid line([0,pi+0.5],[pi/4,pi/4]) text(pi+0.5,pi/4,'pi/4') halft=ceil(length(t)/2);pause,

figure(2),mesh(t(1:halft),[1:10],y(:, 1:halft)