系统传递函数的相位和幅值绘图-matlab-使用mesh函数

一、实验目的

1.了解熟悉MATLAB中meshgrid、mesh绘图函数的使用；

2.回忆传递函数，利用meshgrid和mesh函数在三维上绘出传递函数图像。

二、实验原理

传递函数是零初始条件下线性系统响应（即输出）量的拉普拉斯变换（或z变换）与激励（即输入）量的拉普拉斯变换之比，记作G（s）=Y（s）/U（s），其中Y（s）、U（s)分别为输出量和输入量的拉普拉斯变换。

三、实验设计及操作

1、选定自变量幅度mag和相位phs的范围，取相同数量的点；

2、通过meshgrid由向量转变为矩阵M和P；

3、写出传递函数表达式；

4、基于矩阵M和P作相应的计算并绘图。

四、实验结果及分析

作图结果与示例相一致，结果正确。

从三维图像中可以看出高通滤波器，与传递函数计算出的结果相一致，印证了理论结果，实验结果非常完美。

五、实验总结和提升

实现了MATLAB中传递函数的三维局限化，加深了传递函数的理解，为日后的其他信号处理打下基础。

六、源代码

clear

clc

close all

%% 示例

z1=0.5*exp(1j*3);

for mag=0.2:0.07:0.8

for phs=-pi+0.01:pi/20:pi

x=mag*cos(phs);

y=mag*sin(phs);

H=1/(x+y*1j-z1);

subplot(221);plot3(x,y,abs(H),'.');

hold on;grid on;

subplot(222);plot3(x,y,unwrap(angle(H)),'.');

hold on;grid on;

end

%% mesh作图

mag=0.2:0.07:0.8;

phs=-pi:pi/20:pi;

[M,P]=meshgrid(mag,phs);

H=1./(M.*exp(P.*1j)-z1);

figure(2)

subplot(121);mesh(M.*cos(P),M.*sin(P),abs(H));

hold on;grid on;

subplot(122);mesh(M.*cos(P),M.*sin(P),angle(H));

hold on;grid on;

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