2013东南大学信息学院短学期MATLAB试卷答案.docx
MATLAB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："-1130-，画出系统的零极点54 + 9s3 + 45/ + 97s + 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> > clear;» b=l, 11,30, 0;» a=l,9, 45,97,50;> > sys=tf（b, a）;> > pzmap（sys）;极零图如下，无在Y轴右边极点，所以系统稳定。Pole-Zero Map_ _ _ _ i G _ _ _543210123- - s_xv 一6ee-兴兴Y)-4-3-2Real Axis-1%第二问画出频率响应图» w=0:0. 1:10;>>freqs (b, a, w);-101101010Frequency (rads)%第三间单位脉冲响应曲线图>> impulse(sys);Impulse Response9pr-d 专234Time (sec)二、系统函数H(z) =l + 0.8z, ÷0.5z2,画出系统的幅频响应和相位响应图。当系统输入为 x(h) = 5÷ cos(0.2) + 2sin(0.7),0 <n< 200 时，画出系统的输出。%画出频响图程序» clear;» b=l,0,0;» a=l,0.8,0.5;» sys=b,a,-l；» w=0:0.1:20;»freqz(b,a,w);10123456-10 l0%当系统输入为x(n),画出系统的输出程序» clear;» b=l,0,0;» a=l,0.8,0.5;» n=0:200;» x=5+cos().2*pi*n)+2*sin(0.7*pi*n);» Y=filter(b,a,x)；» stem(Y);8三、系统传递函数为H(s)=2s+4?+6?+155+24初始状态为yn(0) = -12,y,(0) = 0,0)=l,激励信号为e«) = 10"°%，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;2qX0)+4q(0)=l;2q,(0)+4q,(0)=0j2q,(0)+4q,(0)=-12;%求x程序» clear;» A= 1,6,15,24;0,0,2,4；0,2 A0;2,4,0,0;» B=0;l;0;-12;» x=inv(A)*B;» x=inv(A)*Bx =-6.00000.00000.00000.2500» x=x(2),x(3),x(4)x =0.00000.00000.2500所以 xO=0,0,0.25%求系统的零输入、零状态和全响应程序» b=2,41；» a= 1,6,15,24;» sys=tf(b,a);ABC D=tf2ss(b,a);sys=ss(A,B,C,D);»t=0:0.1:10;z=zeros(size(t);» e=10*exp(-0.5*t);» subplot(3,l,l);lsim(sys,z,t,x)titleC零输入响应，)subplot(3,l,2);lsim(sys,e,t)titleC零状态响应，)subplot(3,l,3)；lsim(sys,e,t,xO)；title('全响应')saveas(gcf,p3_r,'bmp');9pns百 spns与 9pnt百2零输入响应Time (sec)四、衰减正弦信号为i() = "叫sin(2乃加(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=exp(l*a*n).*sin(2*pi*f*n);» stem(n,x);>> title。时域波形(f=0.0625)时域波形（印0625）» %DTFT 方法;f=0.0625» w=-pi:0.1:pi;» for i=l:length(w);for k=l:129;ff(k)=x(k)*exp( 1 j*(k-1 )*w);endf(i)=sum(ff);end» subplot(2,l,l);» plot(w,abs(f);» title(幅频特性(f=0.0625)X» subplot(2,l,2);» plot(w,angle(f);» titleC相频特性(f=0.0625)R幅频特性户口 0625)相频特性户0.0625)%f=0.4375时域波形» n=0:128;» a=0.1;» f=0.4375;» x=exp(-l*a*n).*sin(2*pi*fX» stem(n,x);» title('时域波形(f=0.4375)% DTFT 方法 f=0.4375» w=-pi:0.1:pi;» for i=l:length(w);for k=l:129;ff(k)=x(k)*exp( 1 j*(k-1 )*w)；endf(i)=sum(ff);end» subplot(2,l,l);» plot(w,abs(f)i» subplot(2,l,l);» plot(w,abs(f);» titleC幅频特性(f=0.4375)R» subplot(2,l,2);» plot(w,angle(f);» title(湘频特性(f=0.43756)幅频特性户。.4375)相频特性产。.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=().4375的频谱图比较光滑。分析原因：f=0.0625发生截断效应
