北京理工大学信号与系统实验报告5-连续时间系统的复频域分析
实验5连续时间系统的复频域分析
(综合型实验)
一、实验目的
1)掌握拉普拉斯变换及其反变换的定义并掌握MATLAB实现方法。
2)学习和掌握连续时间系统函数的定义及复频域分析方法。
3)掌握系统零极点的定义,加深理解系统零极点分布与系统特性的关系。 二、实验原理与方法 1.拉普拉斯变换
连续时间信号x(t)的拉普拉斯变换定义为
??X(s)????x(t)e?stdt (1)
1??j?拉普拉斯反变换为x(t)?2?j?X(s)estds (2)
??j?MATLAB中相应函数如下:
L?laplace(F) 符号表达式F拉氏变换,F中时间变量用t替换结果中的变量s。
以s为变量的符号表达式L的拉氏反变用x替换结果中的变量t。
为t,返回变量为s的结果表达式。
L?laplace(F,t)F?ilaplace(L)换,返回时间变量为t的结果表达式。
F?ilaplace(L,x)
的连续时间系统,其系统函数为s的有理函数
bMsM?bM?1sM?1?...?b0H(s)?aNsN?aN?1sN?1?...?a0 (7)
3.连续时间系统的零极点分析
系统的零点指使式(7)的分子多项式为零的点,极点指使分母多项式为零的点,零点使系统的值为零,极点使系统的值为无穷大。通常将系统函数的零极点绘在s平面上,零点用?表示,极点用?表示,这样得到的图形为零极点分布图。可以通过利用MATLAB中的求多项式根的roots函数来实现对(7)分子分母根的求解,调用格式如下:
r=roots(c),c为多项式的系数向量,返回值r为多项式的根向量。
求取零极点以及绘制系统函数的零极点分布图可以采用pzmap函数,调用格式如下: pzmap(sys)绘出由系统模型sys描述的系统的零极点分布图。
[p,z]=pzmap(sys)这种调用方式返回极点与零点,不绘出零极点分布图。
还有两个专用函数tf2zp和zp2tf可实现系统的传递函数模型和零极点增益模型的转换。调用格

