《MATLAB实验报告.docVIP

实验1 静态系统MATLAB仿真实验 一、实验目的 熟悉MATLAB开发环境，理解用MATLAB分析静态系统 二、实验内容 静态系统MATLAB仿真，在一类物理系统中，所需要研究的系统响应只与系统当前时刻的输入有关系，而与系统的状态以及过去或为来的输入信号无关，这样的系统称为静态系统，也称无记忆系统。现代通信系统中，通常以时间变化的物理量电压或者电流来表示信号。动态电系统的状态是指系统中的储能情况，也以电容、电感等储能元件上的电压或者电流来表示。系统中的独立状态数称为系统的阶数。系统状态、输入输出信号在数学上都是时间函数，工程上也把电信号称为电波形。 三、实验仪器 硬件： PC机（主频500以上）10G以上硬盘 四、实验步骤 实验题目：试仿真得出一个幅度调制系统的输入输出波形。设输入被调制信号是一个幅度为2v,频率为1000Hz的余弦波，调制载波为0.5v，频率为10kHz的余弦波， 1）数学模型 2）编程实现 连续函数必须进行离散化才能存储于计算机内，只要时间离散化过程满足取样定律，就不会引起失真。在这个系统中的信号最高工作频率为11kHz,根据取样定理，只要离散取样率高于该频率的2倍即可无失真。在计算量和数据存储量许可的条件下，取样率可以设置更高，以使仿真计算的结果波形显示光滑。 本例取样率设置为100000Hz,即在一个载波周期上取样10次。 % ch2example2prg1.m dt=1e-5; % 仿真采样间隔 R=1e3; % 电阻值 C=1e-6; % 电容量 T=5*1e-3; % 仿真区间从 -T 到 +T t=-T:dt:T; % 计算的离散时刻序列 y(1)=0; % 电容电压初始值, 在时间小于零区间将保持不变 % 如果要仿真零输入响应, 可设置 y(1)=1 等非零值. % ----输入信号设定:可选择: 零输入,阶跃输入,正弦输入,方波输入等---- x=zeros(size(t)); % 初始化输入信号存储矩阵 x=1*(t=0); % 在0时刻的输入信号跃变为1, 即输入为阶跃信号. % 如果要仿真零输入响应, 这里可设 x=0 即可 % x=sin(2*pi*1000*t).*(t=0); % 这是从0时刻开始的1000Hz的正弦信号 % x=square(2*pi*500*t).*(t=0); % 这是从0时刻开始的500Hz的方波信号 % 仿真开始, 注意: 设零时刻之前电路不工作, 系统状态保持不变 for k=1:length(t) time=-T+k*dt; if time=0 y(k+1)=y(k)+1./(R*C)*(x(k)-y(k))*dt; %递推求解下一个仿真时刻的状态值 else y(k+1)=y(k); % 在时间小于零时设电路断开，系统不工作 end end subplot(2,1,1);plot(t,x(1:length(t)));axis([-T T -1.1 1.1]); xlabel(t);ylabel(input); subplot(2,1,2);plot(t,y(1:length(t)));axis([-T T -1.1 1.1]); xlabel(t);ylabel(output); 仿真图形如下： 六、实验结果及分析 从图中可以看出，载波的包络随着被调信号的变化而变化，这样被调信号的变化信息就携带在了载波的振幅上面。 实验2 动态系统MATLAB仿真实验 一、实验目的 熟悉MATLAB开发环境，理解动态系统MATLAB仿真 二、实验内容 物理系统的输出响应不仅与当前的输入有关，而且还是系统状态的函数，这类系统称为动态系统或有记忆系统。在通信系统中，以电容、电感等储能元件上的电压或者电流表示。 三、实验仪器 硬件： PC机（主频500以上）10G以上硬盘 四、实验步骤 实例：一个电压源通过电阻与电容串联的网络对电容充电。设t=0为初始时刻（初始时刻之前电路断开，不工作），电压源输出电压x(t)为单位阶跃函数，电容两端的电压为y(t)，回路电流为i(t)，并将电压源视为系统输入，电容上的电压视为系统输出。电路的初始状态为y(0)。 1）数学分析 2）数值求值 当已知当前时刻t上的输入信号x(t)和状态y(t),通过公式计算出下一个时刻上新的系统状态来。 % ch2example2prg1.m dt=1e-5; % 仿真采样间隔 R=1e3; %