文档介绍:Simulink系统仿真课程设计
Simulink系统仿真课程设计
Simulink系统仿真课程设计
《信息系统仿真课程设计》
课程设计报告
题 目:信息系统课程设计仿真
院 (系):信息科学与技术工程学院
专业班级:通。..15
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2。2。1双线性变换法的基本知识 .。.。.............。..。...15
2。2。2采用双线性变换法设计一个巴特沃斯数字低通滤波器 。。。16
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2。 仿真波形 。。。..。..。。..。。......。。.。......。.。。17
2.2。5仿真结果分析 .。.。。.。..........。。..。....。。....。.17
三、总结 .。。.....。..。。。....。.。。..。。..。.。..。..........19
四、参考文献 .。.。..。....。..。.。。..。....。..。。...。...。.....19
五、课程设计成绩 .。.。..。。。.。。.。...........。...。...。.。。.。20
摘要
Matlab 、简单易学、编程效率高,目前已发展成为由MATLAB语言、MATLAB工作环境、MATLAB图形处理系统、MATLAB数学函数库和MATLAB应用程序接口五大部分组成的集数值计算、图形处理、程序开发为一体的功能强大的系统。本次课程设计主要包括MATLAB和SIMULINKL 两个部分。首先利用SIMULINKL 实现了连续信号的采样及重构,通过改变抽样频率来实现过采样、等采样、欠采样三种情况来验证低通抽样定理,绘出原始信号、采样信号、重构信号的时域波形图。然后利用SIMULINKL 实现抽样量化编码,首先用一连续信号通过一个抽样量化编码器按照A律13折线进量化行,观察其产生的量化误差,其次利用
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折线近似的PCM编码器对一连续信号进行编码。最后利用MATLAB进行仿真设计,通过编程,在编程环境中对程序进行调试,实现动态卷积以及双线性变换法设计IIR数字滤波器。
本次课程设计加深理解和巩固通信原理、数字信号处理课上所学的有关基本概念、基本理论和基本方法,并锻炼分析问题和解决问题的能力。
一、Simulink仿真设计
1。1 低通抽样定理
输入信号为频率为10Hz的正弦波,观察对于同一输入信号在不同的抽样频率时,恢复信号的不同波形形态.
(1) 当抽样频率大于信号频率的两倍,(eg:30Hz)
建立模型;
图1-1 抽样仿真框图
图1—3 参数设置
图1—2 F=30HZ抽样及恢复波形
(2) 改变抽样频率为信号频率的两(eg:20Hz)
图1—4 F=20HZ的抽样及恢复波形
改变抽样频率小于信号频率的两倍(eg:5Hz)
图1-5 F=5HZ的抽样及恢复波形
分析:1、由仿真图可知当抽样频率大于或等于被抽样信号频率的2倍时,抽样输出通过模拟低通滤波器能够恢复出被抽样信号;当抽样频率小于被抽样信号频率的2 倍,模拟低通滤波器的输出波形的形状已失真,即不能恢复出原始信号。
2、验证抽样定理,即一个频带限制在0~f内的连续信号m(t),如果取样速率Fs大于或等于2f,则可以由抽样值序列{m(nTs)}无失真地重建原始信号m(t)。即一个频带限制在(0,
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)内的时间连续信号,如果以T≤秒的间隔对它进行等间隔抽样,则将被所得到的抽样值完全确定。
3、采样信号通过模拟低通滤波器后,将其截止频率设置为80HZ,为了接近理想低通滤波器,将其滤波阶数设置的高一点,信号通过低通滤波器后,除了被滤除阻带上的高频分量外,幅度还会有衰减,因此还需通过一个增益放大器。
4、低通巴特沃兹滤波器的阶次要选择适宜,阶次过高或过,输出的信号都有失真另外,低截止频率不能过大,否则会使多余的谐波通过,也会导致复原的信号失真.
5、当输入的连续信号仿真时长也会影响信号的波形,仿真是长越短越好,输出的波形越好。由于计算机处理的信号本质上不是模拟信号,为了更接近模拟信号,就将仿真时长