2013东南大学信息学院短学期MATLAB试卷答案.docx

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1、MAT1AB上机测验题（考试时间：2：10-4:10）姓名学号考试要求：1、要求独立完成不得与他人共享，答卷雷同将做不及格处理。2、答卷用Word文件递交，文件名为学号+姓名.doc,试卷写上姓名及学号。3、答卷内容包括：（1）程序；（2）运行结果及其分析；（3）图也要粘贴在文档中。上机考题：一、已知系统传递函数为：”（S）=J,+U+30S,画出系统的零极点?+9?+45?+975+50图，判断稳定性。给定频率范围为0,10,步长为0.1,画出其频率响应，同时求系统的单位脉冲响应曲线图。%第一问画出极零点判断稳定性程序c1ear;b=1,11,30,0;a=1,9,45,97,50;sys=

2、tf（b,a）;pzmap（sys）;极零图如下，无在Y轴右边极点，所以系统稳定。%第三问单位脉冲响应曲线图impu1se(sys);二、系统函数”(Z)=!，画出系统的幅频响应和相位响应图。当系J1+0.8zi0,5z2统输入为x(w)=5+COS(0.2不)+2sin(0.7万),0n20()时，画出系统的输出。%画出频响图程序c1ear;b=1,0,0;a=1,0.8,0.5;sys=b,a,-1;w=0:0.1:20;freqz(b,a,w);23450 5 0 5 0 1 - 1 p)-sn6ewNorma1izedFrequency(rad/samp1e)2345Norma1ize

3、dFrequency(rad/samp1e)6Ooo 5-5(S33p)3sdJLI1%当系统输入为x(n),画出系统的输出程序c1ear;b=1,0,0;a=1,0.8,0.5;n=0:200;x=5+cos(0.2*pi*n)+2*sin(0.7*pi*n);Y=fi1ter(b,a,x);stem(Y);8三、系统传递函数为HG)=2s+453+6,+155+24初始状态为yn(0)=-12,y(0)=0,0)=1,激励信号为e(f)=10e-%,求系统的零输入、零状态和全响应。由题目条件可以得到方程组:q,(0)+6q,(0)+15q,(0)+24q(0)=0;2q,(0)+4q(0)

4、=1;2q,(0)+4q,(0)=0;2q(0)+4q(0)=12;%求x程序c1ear;A=1,6,15,24;0,0,2,4；0,2,4,0;2,4,0,0;B=0;1;0;-12;x=inv(A)*B;x=inv(A)*BX=-6.00000.0000O.O(XX)0.2500x=x(2),x(3),x(4)x=0.00000.000.2500所以xO=O,O,O.25%求系统的零输入、零状态和全响应程序b=2,4;a=1,6,15,24;sys=tf(b,a);ABCD=tf2ss(b,a);SyS=SS(A,B,C,D);t=0:0.1:10;z=zeros(size(t);e=10

5、*ex(-0.5*t);subp1ot(3,1,1);ISim(SyS,z,t,x)tit1e，零输入响应SUbP1ot(3,2);1sim(sys,e,t)tit1e。零状态响应)subp1ot(3J,3)；ISim(SyS,e,t,x);出Iec全响应)saveas(gcf,p3_,bmp,);零输入响应Time(sec)四、衰减正弦信号为x(n)=e/sin(2fi)(n=0:128),a=0.1,分别画出户0.0625、户0.4375时的时域波形以及频谱图，观察两种情况下频谱图的差异。分析产生差异的原因。%户0.0625时的时域波形程序n=0:128;a=0.1;f=0.0625;x=

6、exp(-1*a*n).*sin(2*pi*f*n);stem(n,x);tit1e(时域波形(f=0.0625);%DTFT方法;f=0.0625w=pi:0.1:pi;fori=1:1ength(w);fork=1:129;ff(k)=x(k)*exp(-1j*(k-1)*w(i);endf(i)=sum(ff);endsubp1ot(2,1,1);p1ot(w,abs(f);EIeC幅频特tt(f=0.0625);subp1ot(2,1,2);p1ot(w,ang1e(f);tit1e(相频特性(f=0.0625);幅频特性户0。625)相频特性户0.0625)%f=0.4375时域波形

7、n=0:128;a=0.1;f=0.4375;x=exp(-1*a*n).*sin(2*pi*f*n);stem(n,x);tit1e(时域波形(f=0.4375);%DTFT方法f=0.4375w=pi:0.1:pi;fori=1:1ength(w);fork=1:129;ff(k)=x(k)*exp(-1j*(k-1)*w(i);endf(i)=sum(ff);endsubp1ot(2,1,1);p1ot(w,abs(f);subp1ot(2,1,1);p1ot(w,abs(f);tit1eC幅频特性(f=0.4375),);subp1ot(2,1,2);p1ot(w,ang1e(f);tit1e(相频特性(f=0.43756);由上图可知f=0.0625时的频谱图比f=0.4375时的频谱图波动更大，f=0.0625频谱图比较陡，f=0.4375的频谱图比较光滑。分析原因：f=0.0625发生截断效应