2022年2022年离散系统的转移函数,零、极点分布和模拟 .pdf

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1、电 子 科 技 大 学实验报告学生姓名：彭淼学 号：2903101008 指导教师：魏芳伟一、实验室名称：信号与系统实验室二、实验项目名称：离散系统的转移函数，零、极点分布和模拟三、实验原理：离散系统的时域方程为MmmNkkmnxbknya00其变换域分析方法如下：系统的频率响应为jNNjjMMjjjjeaeaaebebbeAeBeH.)()()(1010Z 域)()()(zHzXzYmnhmxnhnxnym系统的转移函数为NNMMzazaazbzbbzAzBzH.)()()(110110分解因式NiiMiiNiikMiikzzKzazbzH111100)1()1 ()(，其中i和i称为零、极

2、点。在 MATLAB 中，可以用函数 z,p,K=tf2zp（num,den）求得有理分式形式的系统转移函数的零、极点，用函数zplane （z，p）绘出零、极点分布图；也可以用函数zplane （num ，den）直接绘出有理分式形式的系统转移函数的零、极点分布图。四、实验目的：1、加深对离散系统转移函数、零极点概念的理解；2、根据系统转移函数求系统零极点分布。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 五、实验内容：实验

3、内容（一）、使用实验仿真系统 (略) 实验内容（二）、MATLAB 仿真六、实验器材（设备、元器件） ：计算机、 MATLAB 软件。七、实验步骤：对系统系统2181.09.011)(zzzH1、编程实现系统的参数输入，绘出幅度频率响应曲线和零、极点分布图。2、根据系统的零极点计算系统频率响应的幅值和相位。定义omega=0:511*pi/256和 unitcirc=exp(j*omega)得到在单位圆上 512 个等分点，在这些点上将要对频率响应)(jweH求值。（a）定义 polevectors1是一个 2512 的矩阵，其中每一行包含这样一些复数，这些复数是由unitcirc 的相应列减

4、去一个极点位置得到的。如果ps1 是一个列向量，它包含了极点的位置，可以用下列命令来完成polevectors1 = ones(2, 1) * unitcirc ps1 * ones(1, 512) 用 abs和 astan2定义 polelength1和 poleangle1作为 polevectors1中每一元素的幅值和相位。（b）类似与 polevectors1定义 zerovectors1 ，使得它是 2512的矩阵，其中包含从零点位置到unitcirc 元素的向量。定义zerolength1和 zeroangle1分别是这些向量的幅值和相位。（c）画出 polelength1和 ze

5、rolength1对于 omega的图。根据这些图，预计)(1jweH在哪里有最大值和最小值？（d） 利用 MATLAB 命令 H = freqz (b,a,512, whole ) 导出幅值和相位， 与 （c）中的结果相比较。八、实验数据及结果分析：1、幅度频率响应曲线和零、极点分布图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - Matlab 程序源代码：a=1 -0.9 0.81;b=1;figure(1);zplane(

6、b,a);title( 零、极点分布图 );figure(2);Fs=1024;freqz(b,a,Fs); grid on ;title( 幅度频率响应曲线 );输出图像 : 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 2、Matlab 程序源代码：w=0:511*pi/256; H,w=freqz(b,a,w); unitcirc=exp(j*w);ps1=roots(a);polevectors1=repmat(uni

7、tcirc,2,1)-repmat(ps1,1,512);polelength1=abs(polevectors1);poleangle1=angle(polevectors1);figure,plot(w,polelength1);title( 极点 - 幅值 )figure,plot(w,poleangle1);title( 极点 - 相位 )figuresubplot(211),plot(w,polelength1(:,1).*polelength1(:,2)title( 极点乘积 - 幅值 ) %极点乘积最小处就是幅频响应的峰值subplot(212),plot(w,abs(H)tit

8、le( 幅值响应 ) % 极点乘积最小处就是幅频响应的峰值% 上面两图说明，距极点乘积最小时，幅值响应最大输出图像 : 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 九、实验结论：Matlab 功能很强大，能快速方便地模拟出离散系统的转移函数，零、极点分布。十、总结及心得体会：Matlab 功能很强大，能快速方便地模拟出离散系统的转移函数，零、极点分布。十一、对本实验过程及方法、手段的改进建议：(略)报告评分：指导教师签字：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -