(完整word版)信號(hào)與系統(tǒng)matlab實(shí)驗(yàn)習(xí)題4連續(xù)系統(tǒng)的零極點(diǎn)分布與頻響特性的關(guān)系

連續(xù)系統(tǒng)零極點(diǎn)分布與頻響特性的關(guān)系（答案在下方）1.連續(xù)系統(tǒng)零極點(diǎn)圖的畫(huà)法pzplot()函數(shù)可用來(lái)繪制連續(xù)系統(tǒng)的零極點(diǎn)圖，具體用法如下：pzplot(SYS)計(jì)算LTI模型SYS的零點(diǎn)和極點(diǎn)并繪制零、極點(diǎn)圖。其中SYS的產(chǎn)生可以采用傳遞函數(shù)法：SYS=tf(b,a)，b和a分別為系統(tǒng)函數(shù)的分子多項(xiàng)式和分母多項(xiàng)式系數(shù)矩陣。例1：系統(tǒng)函數(shù)為，完成一幅適當(dāng)標(biāo)注的零極點(diǎn)圖。解：MATLAB代碼如下：b=[2512];a=([141420]);SYS=tf(b,a);pzplot(SYS);系統(tǒng)的零極點(diǎn)圖如圖1所示。圖1例1系統(tǒng)的零極點(diǎn)圖2.由系統(tǒng)的零極點(diǎn)分布決定系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性穩(wěn)定的連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性可以由系統(tǒng)函數(shù)得到(1)令分子中每一項(xiàng),分母中每一項(xiàng)，則(2)(3)(4)分析頻率響應(yīng)特性的方法：1.，帶入數(shù)值，得到的分布；2.根據(jù)零極點(diǎn)圖中零極點(diǎn)的分布，用幾何的方法定性判斷系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性；3.對(duì)模擬系統(tǒng)，MATLAB信號(hào)處理工具箱提供了freqs()函數(shù)是用來(lái)求取模擬濾波器的頻率響應(yīng)。具體函數(shù)的用法是：H=freqs(B,A,W)返回模擬濾波器的頻率響應(yīng)，即復(fù)數(shù)頻率響應(yīng)矩陣H，其中的B、A是已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型，W為已選定的頻率點(diǎn)。如果直接使用freqs(B,A,W)，則直接繪制幅度響應(yīng)和相位響應(yīng)曲線(xiàn)，不返回任何值。如果缺省頻率范圍W，函數(shù)將自動(dòng)選用一組200個(gè)頻率點(diǎn)范圍。freqs(B,A,N)選擇N個(gè)頻率點(diǎn)。B,A矩陣的寫(xiě)法如下例如：(a)(b)(c)注意：(c)的B矩陣由于缺少常數(shù)項(xiàng)，故補(bǔ)了一個(gè)0。例2：已知，利用MATLAB的freqs函數(shù)分析如下系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性。(1); (2);解：MATLAB代碼如下：closeallw_C=100;B1=[w_C];A1=[1w_C];SYS1=tf(B1,A1);B2=[10];A2=[1w_C];SYS2=tf(B2,A2);pzplot(SYS1);axis([-2.1*w_C2.1*w_C-w_Cw_C]);figure;pzplot(SYS2);axis([-2.1*w_C2.1*w_C-w_Cw_C]);figure;freqs(B1,A1);figure;freqs(B2,A2);MATLAB繪制的零、極點(diǎn)圖和頻率響應(yīng)特性曲線(xiàn)如圖2所示。(a)(b)(c)(c)圖2例2系統(tǒng)的零、極點(diǎn)分布由圖2可以看出，系統(tǒng)(1)具有低通濾波特性；系統(tǒng)(2)在處有一個(gè)零點(diǎn)，當(dāng)時(shí)，，具有高通濾波特性。3.練習(xí)題請(qǐng)利用MATLAB軟件繪制下列因果系統(tǒng)的零極點(diǎn)圖和頻率響應(yīng)特性曲線(xiàn)，并判斷系統(tǒng)具有什么類(lèi)型的濾波特性。(1); (2);(3); (4);(5); (6);(7).答案(1)程序代碼：closeallb=[2];a=([12]);SYS=tf(b,a);pzplot(SYS);axis([-4,4,-2,2]);figure;freqs(b,a);零極點(diǎn)圖：頻率響應(yīng)特性曲線(xiàn)：由上二圖可知該系統(tǒng)具有低通濾波特性。 (2);程序代碼：closeallb=[10];a=([12]);SYS=tf(b,a);pzplot(SYS);axis([-4,4,-2,2]);figure;freqs(b,a);零極點(diǎn)圖：頻率響應(yīng)特性曲線(xiàn)：由上二圖可知該系統(tǒng)具有高通濾波特性。(3);代碼：closeallb=[1];a=([132]);SYS=tf(b,a);pzplot(SYS);axis([-4,4,-2,2]);figure;freqs(b,a);零極點(diǎn)圖：頻率響應(yīng)特性曲線(xiàn)：由上二圖可知該系統(tǒng)具有低通濾波特性。(4);代碼：closeallb=[10];a=([132]);SYS=tf(b,a);pzplot(SYS);axis([-4,4,-2,2]);figure;freqs(b,a);零極點(diǎn)圖：頻率響應(yīng)特性曲線(xiàn)：由上二圖可知該系統(tǒng)具有帶通濾波特性。(5); 代碼：closeallb=[100];a=([132]);SYS=tf(b,a);pzplot(SYS);axis([-4,4,-2,2]);figure;freqs(b,a);零極點(diǎn)圖：頻率響應(yīng)特性曲線(xiàn)：由上二圖可知該系統(tǒng)具有高通濾波特性。(6);程序代碼：closeallb=[10];a=([1210]);SYS=tf(b,a);pzplot(SYS);axis([-4,4,-4,4]);figure;freqs(b,a);零極點(diǎn)圖：頻率響應(yīng)特性曲線(xiàn)：由上二圖可知該系統(tǒng)具有帶通濾波特性。(7).程序代碼：closeallb=[1