东南大学2011年matlab与信号处理考试题目&答案.doc

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1、MATLAB上机测验题（考试时间：2：20-4:20）姓名： 倪蕤 学号： 04009510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、试画出系统的零极点分布图，判断系统是否稳定，同时求其单位冲激响应和频率响应。 num=1; den=1 2 2 1; z,p,k=tf2zp(num,den); zplane(z,p);分析：由于在单位圆上有三个极点，所以该系统不稳定。 sys=tf(num,de

2、n); impulse(sys);冲击响应 w=0:0.1:20; freqs(num,den,w);频率响应二、系统函数，画出系统的幅频响应和相位响应图。当系统输入为时，画出系统的输出。 num=1 0 0; den=1 0.8 0.5; freqz(num,den,128);幅频、相频曲线 num=1 0 0; den=1 0.8 0.5; sys=tf(num,den,-1); n=0:200; e=5+cos(0.2*pi*n)+2*sin(0.7*pi*n); lsim(sys,e,n);响应曲线图，灰色为激励，蓝色为响应三、系统的初始条件为，激励信号为，求系统的零输入、零状态和全响

3、应，并绘制3 10时间段内对应的波形，并且判断在该时间段内零输入响应和零状态响应之和是否与全响应相等。 num=1,2; den=1,2,1; x0=4;-1; a b c d=tf2ss(num,den); sys=ss(a,b,c,d); t=0:0.1:20; e1=zeros(1,length(t);t1=t31:101; y=lsim(sys,e1,t,x0); y1=y(31:101); plot(t1,y1); title(零输入响应); e2=sin(t); y=lsim(sys,e2,t); y2=y(31:101); plot(t1,y2); subplot(2,1,1);

4、 e2_1=e2(31:101); plot(t1,e2_1); title(激励); subplot(2,1,2); plot(t1,y2); title(零状态响应); y=lsim(sys,e2,t,x0); y3=y(31:101); subplot(2,1,1); plot(t1,e2_1); title(激励); subplot(2,1,2); plot(t1,y3); title(全响应);分析：上面三幅图，第一幅图为零输入响应，第二幅图为零状态响应，第三幅图为全响应，由图可以观察出，在此时间段内，全响应等于零输入响应加零状态响应。例如t=3的时候，令输入响应值为约为0.55，零

5、状态响应值约为1.25，全响应值约为1.8。四、衰减正弦信号为（n=0:128），a=0.1，分别画出f=0.0625、f=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。 n=0:128; a=0.1; f=0.0625; x=exp(-1*a*n).*sin(2*pi*f*n); stem(n,x); title(时域波形(f=0.0625); %DTFT方法; w=-pi:0.1:pi; for i=1:length(w);for k=1:129;ff(k)=x(k)*exp(-1j*(k-1)*w(i);endf(i)=sum(ff);end sub

6、plot(2,1,1); plot(w,abs(f); title(幅频特性(f=0.0625); subplot(2,1,2); plot(w,angle(f); title(相频特性(f=0.0625); n=0:128; a=0.1; f=0.4375; x=exp(-1*a*n).*sin(2*pi*f*n); stem(n,x); title(时域波形(f=0.4375); %DTFT方法; w=-pi:0.1:pi; for i=1:length(w);for k=1:129;ff(k)=x(k)*exp(-1j*(k-1)*w(i);endf(i)=sum(ff);end subplot(2,1,1); plot(w,abs(f); subplot(2,1,1); plot(w,abs(f); title(幅频特性(f=0.4375); subplot(2,1,2); plot(w,angle(f); title(相频特性(f=0.43756);分析：如图，左图是f=0.0625时的频谱图，右图为f=0.4375时的频谱图。