求冲击响应和阶跃响应

成绩评定表

求冲击响应和阶跃响应

课程设计任务书

求冲击响应和阶跃响应

目录

1引言 (1)

2 MATLAB7.0入门 (2)

2.1M ATLABU7.0介绍 (2)

3 利用MATLABU7.0实现的设计 (3)

3.1求冲击响应和阶跃响应的基本原理: (3)

3.2求冲击响应和阶跃响应的编程设计及实现 (3)

3.3利用M ATLAB编程,完成相应的信号分析与处理课题 (4)

参考文献. (6)

1引言

《信号与系统》课程是一门实用性较强、涉及面较广的专业基础课,该课程是将学生从电路分析的知识领域引入信号处理与传输领域的关键性课程,对后续专业课起着承上启下的作用。该课程的基本方法和理论大量应用于计算机信息处理的各个领域,特别是通信、数字语音处理、数字图像处理、数字信号分析等领域,应用甚广。

近年来,计算机多媒体教序手段的运用逐步普及,大量优秀的科学计算和系统仿真软件不断涌现,为我们实现计算机辅助教学和学生上机实验提供了很好的平台。这里选择MATLAB语言作为辅助教学工具,借助MATLAB强大的计算能力和图形表现能力,将《信号与系统》中的概念、方法和相应的结果,以图形的形式直观地展现给我们,大大的方便我们迅速掌握和理解老师上课教的有关信号与系统的知识。该课程的基本方法和理论大量应用于计算机信息处理的各个领域,特别是通信、数字语音处理、数字图像处理、数字信号分析等领域,应用甚广。

掌握MATLAB软件的一些基本知识,通过MATLAB能够实现连续信号的表示及可视化,能够用MATLAB 分析常用连续时间信号的时域特性,能够用MATLAB 求连续系统的冲激阶跃响应,不管是在以后的学习,还在工作中都能够提供给我们很大的帮助,使复杂的连续时域信号的分析变得很简单,让人看了一目了然。此次课程设计能够用到MATLAB软件对连续系统时域分析进行仿真意义,具体要求如下:

⑴熟悉和掌握常用的用于信号与系统时域仿真分析的MATLAB函数;

⑵掌握连续时间信号的MATLAB产生,掌握连续时间信号的MATLAB编程;

⑶牢固掌握系统的冲击响应和阶跃响应等的概念;

⑸熟悉MATLAB软件,并掌握和运用MATLAB软件执行一些简单的命令;

⑹掌握MATLAB描述LTI系统的常用方法及有关函数,并学会利用MATLAB求解LTI系统响应,绘制相应曲线。

2 Matlab7.0入门

2.1 Matlabu7.0介绍

MATLAB作为一种功能强大的工程软件,其重要功能包括数值处理、程序设计、可视化显示、图形用户界面和与外部软件的融合应用等方面。

MATLAB软件由美国Math Works公司于1984年推出,经过不断的发展和完善,如今己成为覆盖多个学科的国际公认的最优秀的数值计算仿真软件。MATLAB具备强大的数值计算能力,许多复杂的计算问题只需短短几行代码就可在MATLAB中实现。作为一个跨平台的软件,MATLAB已推出Unix、Windows、Linux和Mac等十多种操作系统下的版本,大大方便了在不同操作系统平台下的研究工作。

MATLAB软件具有很强的开放性和适应性。在保持内核不变的情况下,MATLAB可以针对不同的应用学科推出相应的工具箱(toolbox),目前己经推出了图象处理工具箱、信号处理工具箱、小波工具箱、神经网络工具箱以及通信工具箱等多个学科的专用工具箱,极大地方便了不同学科的研究工作。国内已有越来越多的科研和技术人员认识到MATLAB的强大作用,并在不同的领域内使用MATLAB来快速实现科研构想和提高工作效率。

MATLAB提供了20类图像处理函数,涵盖了图像处理的包括近期研究成果在内的几乎所有的技术方法,是学习和研究图像处理的人员难得的宝贵资料和加工工具箱。这些函数按其功能可分为:图像显示;图像文件I/O;图像算术运算;几何变换;图像登记;像素值与统计;图像分析;图像增强;线性滤波;线性二元滤波设计;图像去模糊;图像变换;邻域与块处理;灰度与二值图像的形态学运算;结构元素创建与处理;基于边缘的处理;色彩映射表操作;色彩空间变换;图像类型与类型转换。

3 利用Matlabu7.0实现的设计

3.1求冲击响应和阶跃响应的基本原理:

系统的冲激和阶跃响应

冲激响应:一个LTI 系统,当其初始状态为零时,输入为单位冲击函数()t δ所引起的响应称为单位冲激响应,简称冲激响应。

阶跃响应:一个LTI 系统,当其初始状态为零时,输入为单位阶跃函数()t ε所引起的响应称为单位阶跃响应,简称阶跃响应。

3.2求冲击响应和阶跃响应的编程设计及实现

()()()()()t e t e dt

d

t r t r dt d t r dt d 3442^2^+=++ 冲激阶跃响应程序

a=[1 4 4];系统函数分母多项式的系数矩阵 b=[1 3]; 系统函数分子多项式的系数矩阵 subplot(2,1,1); impulse(b,a);

title('系统的冲激响应波形h(t)') subplot(2,1,2); step(b,a);

title('系统的阶跃响应波形g(t)')

运行结果及分析

求冲击响应和阶跃响应

3.3利用Matlab编程,完成相应的信号分析与处理课题求冲击响应和阶跃响应的编程设计及实现

()()()()()t e t e dt

d

t r t r dt d t r dt d 3232^2^+=++ 冲激阶跃响应程序

a=[1 3 2];系统函数分母多项式的系数矩阵 b=[1 3]; 系统函数分子多项式的系数矩阵 subplot(2,1,1); impulse(b,a);

title('系统的冲激响应波形h(t)') subplot(2,1,2); step(b,a);

title('系统的阶跃响应波形g(t)')

求冲击响应和阶跃响应

参考文献.

[1]吴大正.信号与线性系统分析(第四版).北京:高等教育出版社.2010

[2]刘卫国.MATLAB程序设计教程(第二版).北京:中国水利水电出版社.2010

[3]梁虹,梁洁,陈跃斌.信号与线性系统分析及MATLAB实现.北京:电子工业出版社.2002

[4]韩利竹,王华.MATLAB 电子仿真与应用[M].北京:国防工业出版社,2001.

[5] 陈怀,高西全.MATLAB 及在电子信息课程中的应用[M].北京:电子工业出版

社,2003.

[6] 程英松,黄学海,MATLAB精讲.西安:西安工业出版社,2006.2

[8] 刘江飞,张晓虹.信号与系统实验,西安:西安电子科技大学出版社,2004.8

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