实验一 连续时间信号与系统的时域分析

1、 63 1 t f t y 2 3 t y zs t y zi 4 t h t g 5 t y zs 6 MATLAB LTI 2 1 2 1 t u t i t i 0 2 1 KCL 0 t i KVL 0 t u L R u u 1 VCR 2 1 64 dt t di L t Ri 2 1 dt t di t i 2 1 2 KVL t u t u t u t e c R R 2 1 VC。

2、实验一 信号与系统的时域分析一、实验目的1、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；2、掌握连续时间和离散时间信号的 MATLAB 产生，掌握用周期延拓的方法将一个非周期信号进行周期信号延拓形成一个周期信号的 MATLAB 编程；3、牢固掌握系统的单位冲激响应的概念，掌握 LTI 系统的卷积表达式及其物理意义，掌握卷积的计算方法、卷积的基本性质；4、掌握利用 MATLAB 计算卷积的编程方法，并利用所编写的 MATLAB 程序验证卷积的常用基本性质；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 。

3、实验二 连续 LTI 系统的时域分析 一. 实验目的 1. 加深对线性时不变系统中零状态响应概念的理解，掌握其求解方法； 2. 掌握求解给定连续系统的冲激响应和阶跃响应的方法。 二. 实验原理 1.连续系统零状态响应的数值解线性时不变 (LTI) 连续时间系统用常系数线性微分方程进行描述，系统的零状态响应就是在系统初始状态为零条件下微分方程的解。MATLAB 控制系统工具箱提供了一个lism 函数来求解连续时间系统的零状态响应，其调用格式为y = lism(sys,f,t)其中 t 表示计算系统响应的时间抽样点向量， f 是系统输入信号向量，sys 是 LTI 系统模。

4、 实验 4 实验名称：连续时间信号与系统的复频域分析 实验目的： 通过借助 MATLAB 实现连续时间信号与系统的复频域分析，熟悉和掌握 MATLAB 有关复频域分析信号与系统的基本命令函数。 实验内容： （ 1）对该实验涉及有关复频域分析连续时间信号与系统的 MA TLAB 命令函数进行验证性操作练习，掌握求解系统零极点、系统频率特性及系统函数生成的命令程序方法。 （ 2）编程完成布。

5、信 号 与 系 统,第2章 连续时间系统的时域分析,第2章 主要内容,LTI连续系统的响应 微分方程的建立和求解 从 0- 到 0+ 状态的变化 零输入响应和零状态响应 冲激响应和阶跃响应 冲激响应 阶跃响应,卷积积分 信号的时域分解和卷积 卷积的图解 卷积积分的性质 卷积代数 奇异信号的卷积特性 卷积的微积分性质 卷积的时移特性 (t)函数性质归纳,1. 微分方程的建立和求解,LTI连续系统的时域分析，归结为：建立并求解线性微分方程。由于在其分析过程涉及的函数变量均为时间t，故称为时域分析法。这种方法比较直观，物理概念清楚，是学习各种变换域。

6、1,信号的时域分析,连续时间信号的时域描述连续时间信号的基本运算离散时间信号的时域描述离散时间信号的基本运算确定信号的时域分解,2,连续时间信号的时域描述,典型普通信号直流信号正弦信号 指数类信号抽样信号,奇异信号单位阶跃信号冲激信号斜坡信号冲激偶信号,3,一、典型普通信号,1. 直流信号,4,一、典型普通信号,2. 正弦信号,A: 振幅 w0:角频率 j :初始相位,周期信号,5,一、典型普通信号,3. 指数类信号 实指数信号,6,一、典型普通信号,3. 指数类信号 虚指数信号,周期性：,虚指数信号的基本周期：,Euler公式：,证明过程书20页,7,一、典。

7、第2章 连续时间信号与系统的时域分析,2.1 基本连续时间信号 2.2 信号的运算与变换 2.3 线性时不变连续系统 2.4 LTI连续系统的模型 2.5 LTI连续系统的响应 2.6 冲激响应与阶跃响应 2.7 卷积与零状态响应,本章学习目标,通过本章学习，应达到以下要求： （1）掌握典型信号的特性，熟悉信号的运算与变换。 （2）掌握LTI连续系统的特性，了解LTI连续系统数学模型的建立及系统的初始条件。 （3）掌握连续系统的零输入响应和零状态响应。 （4）掌握冲激信号的性质及连续系统的冲激响应 （5）熟悉卷积积分及其主要性质，了解卷积积分的图解。,2.1 。

8、实验二 离散时间信号与系统的时域分析,实验目的,学会离散时间信号的表示方法，能够掌握一些常用的时间信号。 学会求解离散时间系统的零输入响应，单位冲激响应，零状态响应和全响应。 熟悉利用卷积生成新的波形，并建立波形间的联系，验证卷积定理。,离散信号的表示（P124）,一个离散信号需要用两个向量来表示 离散信号的幅值 离散信号的位置信息 用MATLAB实现离散信号的可视化 不能利用符号运算来表示 绘制离散信号一般采用stem命令。 X(n):Stem(n,x) n=-1:3 X=3,2,4,5,3,离散信号的表示（P125）,例1：画出x(n)=-1,2,3,3,5,-4的离散图形x。

9、第二章第1讲 1 第二章连续系统的时域分析 第2章连续时间系统的时域分析 2 1引言 常系数线性微分方程的求解时域法直接求解卷积法变换域法傅里叶变换法 频域分析法 拉普拉斯变换法 复频域分析法 第2章连续时间系统的时域分析 3 例 写出图示。

10、第二章,连续时间系统时域分析,连续时间系统分析的任务：建立系统模型对已知的系统模型和输入信号求输出响应系统时域分析方法包括：时域经典法时域卷积法,2.1引言,系统微分方程的建立与求解 初始状态的确定（换路定律，冲激匹配法） 零输入响应与零状态响应 冲激响应与阶跃响应 卷积积分及其性质 利用卷积求零状态响应 算子符号表示微分方程,主要内容,2.2微分方程的建立,总结：,一个n阶线性连续系统用一元n阶线性微分方程描述,当系统由参数恒定的线性元件组成时，则构成的系统是线性时不变系统，体现在方程形式上为线性常系数微分方程。,微。

11、2019/5/30,1,内容：复习：1 LTI系统的描述（微分方程表示）及求解；2 信号的时域分解用 表示连续时间信号；卷积及其性质LTI系统的时域分析卷积运算；,第二章 连续时间系统的时域分析,2019/5/30,2,系统描述方法 系统分析的任务 系统的时域分析方法1 微分方程的求解2 卷积积分,2.1 引言,2019/5/30,3,2.2 微分方程的建立与求解,一 系统的数学模型-微分方程的建立,按照元件的约束特性及系统结构的约束特性建立对应的方程。,线性时不变系统对应线性常系数常微分方程。一个复杂系统，可用一高阶微分方程表示为：,2019/5/30,4,举例,例1：建立 R、。

12、第2章 连续时间信号与系统的时域分析,2.1 基本连续时间信号2.2 信号的运算与变换2.3 线性时不变连续系统2.4 LTI连续系统的模型2.5 LTI连续系统的响应2.6 冲激响应与阶跃响应2.7 卷积与零状态响应,本章学习目标,通过本章学习，应达到以下要求：（1）掌握典型信号的特性，熟悉信号的运算与变换。（2）掌握LTI连续系统的特性，了解LTI连续系统数学模型的建立及系统的初始条件。（3）掌握连续系统的零输入响应和零状态响应。（4）掌握冲激信号的性质及连续系统的冲激响应（5）熟悉卷积积分及其主要性质，了解卷积积分的图解。,2.1 基本连续时。

13、1,第二章,连续时间系统的时域分析,3,第二章 连续时间系统的时域分析 2.1 引言 2.2 LTI系统的微分方程表示及其响应 2.3 零输入响应和零状态响应 2.4 卷积积分 2.5 卷积积分的运算和图解 2.6 卷积积分的性质 2.7 奇异函数 2.8 卷积积分的数值解 2.9 连续时间系统的模拟,4,时域解法,微分方程法 经典法,齐次解,特解,零输入响应,零状态响应,卷积积分 零状态响应,冲激函数 用冲激函数表示任意时间信号 冲激响应h(t)的求法 卷积积分的定义式 卷积积分的图解法 卷积积分的数值法,或,连续时间系统,2.1 引言,5,系统数学模型的时域表示,时域分析方法。

14、1,第2章 连续时间信号与系统的时域分析,2.1 系统微分方程的建立及算子表示 2.2 零输入响应 2.3 零状态响应 2.4 卷积积分 2.5 LTI连续时间系统时域分析举例,1,2,2,LTI连续系统的时域分析，归结为：建立并求解线性微分方程。 由于在其分析过程涉及的函数变量均为时间t，故称为时域分析法。这种方法比较直观，物理概念清楚，是学习各种变换域分析法的基础。,3,2.1系统微分方程的建立及算子表示,2.1.1系统方程的算子表示法 如上面所示，描写线性系统的激励函数和响应函数间关系的微分方程形式看起来很复杂，为了方便起见，把微分算子用符号p来。

15、第2章 连续时间信号与系统的时域分析,2.1 系统的经典时域解法,2.2 零输入响应与零状态响应,2.3 冲激响应与阶跃响应,2.4 卷积积分,2.5 相关,采用输入输出描述时，系统的时域解法包含两方面内容，一方面是经典法直接求解微分方程,另一方面是卷积法求解微分方程。利用经典法求解描述系统的微分方程，这种解法将系统的全响应分为自由响应和强迫响应两部分，也可以按照产生响应原因的不同将系统响应分解为零输入响应和零状态响应。卷积法是将信号分解成许多冲激信号之和，借助系统的冲激响应，求解线性时不变系统对任意激励信号的零状态响应。,。

16、连续时间信号的时域分析一、 实验目的1、 掌握连续时间信号时域运算的基本方法；2、 掌握相关格式的调用格式及作用；3、 掌握连续信号的基本运算；4、 掌握利用计算机进行卷积的运算的原理和方法；5、 熟悉连续信号卷积运算函数 conv 的应用；二、 实验原理信号的基本运算包括信号的相加(减) 和相乘（除。信号的时域变换包括信号的平移、翻转、倒相尺度变换等，由以下公式所描述：1、 相加（减）： 12(t)f(t)2、 乘： 12f(t)3、 延时或平移： ， 时右移， 时左移0tf(t)0t4、 翻转： f()-5、 尺度变换： ， 时尺度缩小， 时尺度放大， 时还。

17、 实 验 报 告连续时间系统的频域分析班级： 电 子 学号： 姓名： 指导教师： 完成时间 实验三 连续时间系统的时域分析一、实验目的1、掌握连续时间周期信号的傅里叶级数的物理意义和分析方法；2、观察截短傅里叶级数而产生的“Gibbs 现象” ，了解其特点以及产生的原因；3、掌握连续时间傅里叶变换的分析方法及其物理意义；4、掌握各种典型的连续时间非周期信号的频谱特征以及傅里叶变换的主要性质；5、学习掌握利用 MATLAB 语言编写计算 CTFS、CTFT 和 DTFT 的仿真程序，并能利用这些程序对一些典型信号进行频谱分析，验证 CTFT、DTFT 的。

18、实验一 连续时间信号与系统的时域分析,实验目的,学会连续时间信号的表示方法，能够掌握一些常用的时间信号。 学会求解连续时间系统的零输入响应，单位冲激响应，零状态响应和全响应。 熟悉利用卷积生成新的波形，并建立波形间的联系，验证卷积定理。,连续时间信号的表示,向量表示法：在MATLAB中，是用连续信号在等时间间隔点的样值来近似表示连续信号，当取样时间间隔足够小时，这些离散的样值就能较好地近似出连续信号。 对于连续时间信号f(t)，一般是用两个行向量f和t来表示。t=t1 :p:t2 ，t1 表示的是信号的起始时间，t2为终止时间，p。