信号与系统 Matlab 实验 画连续离散系统零极点图 分析连续、离散系统的频率特性 幅频特性曲线 相频特性曲线
信号与系统 Matlab 实验
此内容为信号与系统课程课内大作业
一、Matlab 实验
1. 实验目的
- 学会用MATLAB画连续离散系统零极点图;
- 学会用MATLAB分析连续、离散系统的频率特性;
- 画出系统的幅频特性曲线
- 画出系统的相频特性曲线
2. 实验原理
连续系统
sys = tf(num, den)
: 传递函数, num 是系统分子向量, den 是系统分母向量- 求系统零点极点图:
调用函数pzmap(sys)
画出系统的零点极点图 - 求系统的幅频特性,并画出系统的幅频特性曲线和相频特性曲线:
调用函数h = freqs(num, den, w)
根据系数向量计算返回模拟滤波器的复频域响应。freqs 计算在复平面虚轴上的频率响应h,角频率w确定了输入的实向量,因此必须包含至少一个频率点。
离散系统
[z, p, k] = tf2zp(B, A)
B 是系统分子向量,A 是系统分母向量, z, p, k 分别是零点、极点和增益- 求系统零点极点图:
调用函数zplane(B, A)
画出系统的零点极点图 - 求系统的幅频特性,并画出系统的幅频特性曲线和相频特性曲线:
调用函数h = freqz(num, den, w)
根据系数向量计算返回模拟滤波器的复频域响应。freqs 计算在复平面虚轴上的频率响应h,角频率w确定了输入的实向量,因此必须包含至少一个频率点。
3. 实验内容
分别求下面两个函数的零点极点图、幅频特性曲线和相频特性曲线
连续系统:H(s)=0.2s2+0.3s+1s2+0.4+1H(s) = \cfrac{0.2s^2 + 0.3s+1}{s^2 + 0.4+1}H(s)=s2+0.4+10.2s2+0.3s+1
离散系统:H(z)=z−0.5zH(z) = \cfrac{z-0.5}{z}H(z)=zz−0.5
实验源代码:
连续系统:
% 连续系统
clc;
clear;
a = [1 0.4 1]; % 分母向量
b = [0.2 0.3 1]; % 分子向量
% logspace 功能:生成从10的a次方到10的b次方之间按对数等分的n个元素的行向量。n如果省略,则默认值为50。
w = logspace(-1, 1);
sys = tf(b, a); %系统函数
figure(1); pzmap(sys); % 画出零点极点图
figure(2);freqs(b, a, w);% 画出幅频特性曲线和相频特性曲线
离散系统:
% 离散系统
clc;
clear;
a = [1, 0]; % 分母系数向量
b = [1, 0.5]; % 分子系数向量
% 求系统零点极点图
figure(1);zplane(b, a);
% 求系统幅频特性曲线和相频特性曲线
figure(2);freqz(b, a, 400);
4. 实验结果
(1) 连续系统:H(s)=0.2s2+0.3s+1s2+0.4+1H(s) = \cfrac{0.2s^2 + 0.3s+1}{s^2 + 0.4+1}H(s)=s2+0.4+10.2s2+0.3s+1
零点极点图:
幅频、相频特性曲线:
(2) 离散系统:H(z)=z−0.5zH(z) = \cfrac{z-0.5}{z}H(z)=zz−0.5
零点极点图:
幅频、相频特性曲线:
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