\documentclass{xjtureport}
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% Part 0 Edit the info
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\major{生物工程}
\name{饭饭}
\title{本科实验报告}
\stuid{2182333333}
\college{生命学院}
\date{\zhtoday}
\lab{寝室}
\course{数字信号处理}
\instructor{Hao}
\grades{59}
\expname{系统传输函数零极点分析}
\exptype{设计实验}
\partner{Bob}
\begin{document}
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% Part 1 Header
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\makecover
\makeheader
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% Part 2 Main document
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\section{实验目的和要求}
系统差分方程和传输函数是线性系统的重要概念,通过分析系统差分方程和传输函数的特性,编程查看系统零极点分布,加深对线性系统的了解。
\section{实验内容和步骤}
\subsection{实验内容}
给出如下差分方程:
$$y(n) - (0.5+a)\times y(n-1) + 0.5ay(n-2) = x(n)$$
%% 这里也可以使用 `subsubsection`
\begin{enumerate}
\item 求解系统传输函数表达式。
\item 当 $a$ 取 $0.8, 0.9, 1.0, 1.1$时,画出零极点分布图。
\label{item:val}
\item 根据 \ref{item:val} 中 $a$ 的取值,分别画出幅频响应函数图像。
\end{enumerate}
\subsection{实验步骤}
\begin{enumerate}
\item 编写程序,求解零极点
\item 画出图形。
\item 观察结果。
\end{enumerate}
\section{主要仪器设备}
计算机,Matlab 软件
\section{操作方法和实验步骤}
\subsection{传输函数}
对差分方程进行处理,求出传输函数表达式。
\subsection{零极点分布图}
在此基础上,使用 Matlab 中的 \texttt{zplane} 函数进一步画出在不同 $a$ 取值情况下的零极点分布图。
\subsection{幅频响应}
之后使用 \texttt{freqz} 函数画出不同a取值情况下的频率响应图像。
\section{实验数据记录和处理}
\subsection{传输函数}
根据差分方程,传输函数如下:
$$H(z) = \frac{Y(z)}{X(z)} = \frac{z^2}{z^2-(0.5+a)z+0.5a}$$
\subsection{零极点分布图}
$a = 0.8, 0.9, 1.1$时,系统的零极点分布图及程序如下:
\begin{enumerate}
\item 图像如图~\ref{fig:dist} 所示。
\begin{figure}[!htbp]
\centering
\includegraphics[width=0.6\linewidth]{01.jpg}
\caption{系统的零极点分布图}
\label{fig:dist}
\end{figure}
\item 代码
\lstinputlisting[language=MATLAB]{code/do.m}
\end{enumerate}
\subsection{频率响应}
$a = 0.8, 0.9, 1.0, 1.1$时,系统的频率响应函数图形及程序如下:
\begin{enumerate}
\item 图像如图~\ref{fig:resp} 所示。
\begin{figure}[!htbp]
\centering
\includegraphics[width=0.6\linewidth]{02-1.jpg}
\caption{系统的频率响应函数图形}
\label{fig:resp}
\end{figure}
\item 代码
\lstinputlisting[language=MATLAB]{code/next.m}
\end{enumerate}
\section{实验结果与分析}
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\begin{table}[!htbp]
\begin{center}
\begin{tabular}{lllllllll}
\toprule
时间 & 双蒸水-1 & 双蒸水-2 & 双蒸水-3 & 待测样本-1 & 待测样本-2 & 待测样本-3 & 双蒸水 & 待测样本 \\
\midrule
20s & 0.1628 & 0.1666 & 0.1617 & 1.3338 & 1.3826 & 1.3744 & 0.1637 & 1.3636 \\
80s & 0.1630 & 0.1669 & 0.1619 & 1.3626 & 1.4130 & 1.4054 & 0.1639 & 1.3936 \\
$\Delta A$ & & & & & & & 0.0002 & 0.0300 \\
\bottomrule
\end{tabular}
\end{center}
\caption{吸光度数据}
\label{fig:dist}
\end{table}
\end{document}