开课学期2016-17学年第二学期实验课程信号与系统仿真实验实验项目实验四：傅里叶变换在信号传输中的应用班级学号学生姓名实验时间实验台号操作成绩报告成绩一、实验目的1．掌握运用Matlab软件实现时域信号的拉普拉斯变换方法；2．掌握运用Matlab软件实现求解零极点分布图的方法；3．实现对实际系统无失真传输特性的分析方法；4．掌握运用Matlab软件实现对系统特性的分析方法；5.提高信号与系统知识综合运用能力。二、实验性质设计性三、实验要求1．本次实验为4学时的设计性实验，要求大家在14周实验课上完成系统的复频域分析，课下完成其他部分，在16周上实验课前完成所有设计内容；2．16周上课时，同学们将自己的程序在机器上运行实验结果，老师根据实验结果和实验报告本的情况进行考核，给出实验成绩，请大家做好准备；3．要求大家根据要求自行设计程序，以图形的形式给出实验结果，并对实验结果进行分析。四、实验内容（实验内容一和实验内容二任选其一）1．实验内容一电路如图1所示，is(t)为输入信号，u2(t)为输出信号，要求：图1(1)对系统进行复频域分析，求解系统函数H(s)；当R1和R2取不同数值（程序中要求有交互指令,电阻值根据用户要求使用键盘输入）时，求解系统的零极点分布图；(2)理论分析：满足什么条件时，系统具有无失真传输特性？求解此时的系统函数H(s)和零极点分布情况,根据零极点分布情况分析系统的因果稳定性；(3)求解系统满足无失真传输条件下，系统的冲激响应h(t)和阶跃响应g(t)；(4)当输入信号tetf2)(时，运用时域、频域或者复频域分析方法求解系统响应y(t)；(5)（选作）当输入信号延时0t单位时，求解系统响应)(0tty，并判断系统是否具有时不变性；(6)要求用Matlab程序实现以上实验内容，并用图形或者表达式的形式体现实验结果，并对实验结果进行分析。2．实验内容二：电路如图2所示，u1(t)为输入信号，u2(t)为输出信号，要求：图2(1)对系统进行复频域分析，求解系统函数H(s)；当R1、R2、C1、C2取不同数值（程序中要求有交互指令,电阻值根据用户要求使用键盘输入）时，求解系统的零极点分布图；(2)理论分析：满足什么条件时，系统具有无失真传输特性？求解此时的系统函数H(s)和零极点分布情况,根据零极点分布情况分析系统的因果稳定性；(3)求解系统满足无失真传输条件下，系统的冲激响应h(t)和阶跃响应g(t)；(4)当输入信号tetf2)(时，运用时域、频域或者复频域分析求解系统的响应；(5)（选作）当输入信号延时单位时，求解系统响应，并判断系统是否具有时不变性；(6)要求用Matlab程序实现以上实验内容，并用图形或者表达式的形式体现实验结果，并对实验结果进行分析。（1）程序：R1=input('R1=');R2=input('R2=');C1=input('C1=');C2=input('C2=');b=[R1*R2*C1R2];a=[R1*R2*C1+R1*R2*C2R1+R2];sys=tf(b,a);subplot(1,2,1),pzmap(sys);subplot(1,2,2),bode(b,a);R1=3R2=6C1=6C2=3此时R1C1=R2C2R1=input('R1=');R2=input('R2=');C1=input('C1=');C2=input('C2=');b=[R1*R2*C1R2];a=[R1*R2*C1+R1*R2*C2R1+R2];sys=tf(b,a);subplot(1,2,1),pzmap(sys);subplot(1,2,2),bode(b,a);R1=2R2=5C1=8C2=7此时R1C1≠R2C2（2）条件：R1C1=R2C2（3）R1=input('R1=');R2=input('R2=');C1=input('C1=');C2=input('C2=');b=[R1*R2*C1R2];a=[R1*R2*C1+R1*R2*C2R1+R2];sys=tf(b,a);subplot(131),pzmap(sys)subplot(132),step(b,a);subplot(133),impulse(b,a);R1=3R2=6C1=6C2=3（4）程序：1.symstw%指定t和w为符号变量fbt=exp(-2*t);fbs=laplace(fbt)fbs=1/(s+2)2.程序：symssfas=(108*s+6)/(162*s^2+333*s+18)fat=ilaplace(fas)fas=(108*s+6)/(162*s^2+333*s+18)fat=(2*exp(-2*t))/3
