电子信息系统仿真报告Word下载.docx

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200900800015

日期

2010-2011第三学期

指导教师:

李光明张军蕊

山东大学威海分校信息工程学院

目录

课程题目…………………………………………………………………………1

仿真系统分析……………………………………………………………………1

系统模型…………………………………………………………………………1

系统仿真…………………………………………………………………………1

仿真结果…………………………………………………………………………2

总结………………………………………………………………………………3

附录………………………………………………………………………………4

一、课程题目：

基于触发器的PRBS序列发生器仿真系统

二、仿真系统分析：

PRBS是PseudoRandomBinarySequence的缩写，即“伪随机二进制序列”的意思。

PRBS码具有“随机”特性，是因为在PRBS码流中，二进制数“0”和“1”是随机出现的，但是它又和真正意义上的随机码不同，这种“随机”特性只是局部的，即在周期内部，“0”和“1”是随机出现的（码流生成函数与初始码确定后，码流的顺序也是固定的），但各个周期中的码流却是完全相同的，所以称其为“伪随机码”。

在对高速信号链路进行误码测试时，基本上都是利用PRBS码流来模拟真实的线网码流环境，因为在线网中，所有的数据都是随机出现的，没有任何规律可言，而PRBS码流在一定程度上具有这种“随机数据”特性，二进制“0”和“1”随机出现，其频谱特征与白噪声非常接近。

PRBS码流的阶数越高，其包含的码型就越丰富，就越接近真实的线网环境，测试的结果就越准确。

三、系统模型：

控制系统辨识和通信系统中经常使用伪随机二进制信号发生器产生随机输入信号。

PRBS序列发生器的模型为：

利用移位寄存器产生伪随机信号，移位寄存器是由几个串接的双态储存器和一个移位时钟发生器以及一个由模2加法器组成的反馈逻辑线路组成,每个双态储存器称为移存器的级,每一级只能有两种不同状态分别用0和1表示。

移位时钟到来时使每一级的存数即状态向下一级移动,成为下一级的新存数。

伪随机信号可以由下图所示的电子线路直接生成。

可见，该电路的核心是触发器模块。

·

四、系统仿真：

由simulinkExtra组中的触发器模块直接表示可以构造上图的仿真模型，其中采用6个触发器，它们的时钟端口由时钟脉冲信号控制，默认的时钟周期为2s，和电路图不同的是，这里还需要给每个触发器引入使能信号。

可以将信号连接到所有触发器模块的使能端!

CLR，逻辑模块也可以直接调用数学模块组中的LogicalOperator模块搭建。

下图是基于触发器的PRBS序列仿真：

五、仿真结果：

（1）时钟周期为2s时，获得的PRBS信号

时钟信号

获得的PRBS信号

（2）时钟周期为1s时，获得的PRBS信号

在simulink环境中，将各个模块正确连接，用示波器显示时钟信号和经过系统获得的PRBS信号。

可以很清楚的看到，模型仿真的结果较好，能够得到伪随机二进制序列。

六、总结：

由于之前没有学习simulink的应用，但是做完此次系统仿真和一些题目之后，我对MATLAB有了新的认识，对它强大的功能又有了深入的了解，对simulink也有了一定的理解，学会了simulink一些基本模块的运用。

通过图书馆查资料，我发现PRBS信号系统的仿真简单易行且能够锻炼simulink的使用，还有就是可以借助学习的数电知识，将其综合运用，提高理论学习和实践相结合的效果。

在做PRBS信号系统仿真的时候，我自然而然的遇到了很多的问题。

各个模块的调用位置、各元件的参数设置以及元件的基本操作都需要认真的查阅资料。

其中，我遇到的最大的问题就是对信号源（矩形脉冲）的选择和对其参数设置的问题，经过多次调换和设置，终于得到了理想的伪随机二进制序列。

附录（其它题目）：

第一题：

Simulink环境中的仿真模型：

在命令窗口中，输入plot（tout,yout），得到图像：

第二题：

初始值设为y

（1）=2

输出的图像为：

第三题：

第四题：

仿真模型及输出图像

第五题：

仿真模型及输出模型

第六题：

当初始值为0时：

当初始值为1时：

第七题：

（1）采用模型系统仿真：

由图形可以列出方程为：

LCuc’’+RCuc’+uc=0;

uc的仿真模型：

由C（duc/dt）=ic可得

ic的仿真模型：

（2）脚本文件：

建立脚本文件sys.m

functionxdot=sys（t,x）

xdot=[-2*x

（1）-100*x

（2）;

x

（1）];

求解微分方程：

t0=0;

tf=20;

[t,x]=ode45（'

sys'

[t0,tf],[1,0]）;

plot（t,x,'

b-'

）;

title（‘零输入响应’）;

当R=1时：

可得到的程序为：

第八题：

（1）模型仿真：

假设任意时刻的浓度为n（t），由已知条件可知，n（t）’=（3-6*n（t））/（2000+2*t）

在simulink环境中，系统模型及浓度和时间的关系图像如下：

（2）脚本文件：

建立函数文件funt.m

functionn=funt（t,n）

n=（3-6*n）/（2000+2*t）;

tf=200;

n0=0.001;

[t,n]=ode23（'

funt'

[t0,tf],n0）;

%龙格—库塔法

plot（t,n,'

根据结果可以得到部分（n,t）的值

t=

0

0.0534

0.3206

1.6566

8.3367

28.3367

48.3367

68.3367

88.3367

108.3367

128.3367

148.3367

168.3367

188.3367

200.0000

n=

0.0010

0.0011

0.0015

0.0035

0.0133

0.0411

0.0669

0.0908

0.1129

0.1335

0.1526

0.1705

0.1871

0.2026

0.2112

经计算可知，当浓度为0.2kg/m^3时，需要经过大约188.3分钟的时间。

第十一题：

在simulink环境中，得到的系统模型和输出图像：