MATLAB实现卷积运算与系统响应示例

实验五-使用MATLAB实现卷积的运算.pdf 该实验旨在通过MATLAB编程来深入理解卷积运算，并将其应用到实际信号处理中。实验主要分为两个部分： 一、基础卷积操作 1. MATLAB语言学习与指令熟悉：本实验要求学生通过编写MATLAB代码，掌握基本的编程语法和常用指令。例如，创建变量、定义函数、调用离散卷积函数conv()来计算连续函数f1(t) = e^(-2*t)*u(t)和f2(t) = u(t) - u(t-4)的卷积结果。 实例代码展示了如何创建时间序列`t`，定义函数`f1`和`f2`，并使用conv()函数计算它们的卷积`f`。学生需在图形窗口中分别绘制出原始函数`f1`、`f2`以及卷积结果`f`，确保每个子图都有标题和适当的坐标轴标签。 二、系统动态分析与零状态响应计算 2. 系统模型与零状态响应：实验进一步引导学生处理线性时不变系统，如给定的系统模型y(t) = 144u(t) + 13u(t-3)。首先，通过`tf()`函数将系数转换为传递函数形式，得到系统`sys`。然后，利用MATLAB计算零状态响应y(t)对于输入`e^(-t)`的情况。 学生需要在MATLAB环境中设置采样时间`td`，生成时间序列`t`，并用此系统对给定的输入信号进行响应计算。最后，要求绘制出系统的零状态响应波形，以及对应的输入信号波形，以便直观展示响应过程。 通过这个实验，学生不仅能够掌握MATLAB编程技巧，还能够加深对卷积概念的理解，特别是在信号处理和控制系统中的应用。同时，实际操作过程锻炼了他们的问题解决能力和数据分析技能。