Simulink仿真设计题目Word格式文档下载.docx
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%functiony=yp(a1,b1)
clearall
clc
a1=ones(1,10);
b1=exp(-0.1*(1:
15));
na=length(a1)
nb=length(b1)
N=max(na,nb)
I=nb-na
t=-N+1:
2*N
h=fliplr(a1)
subplot(6,1,1)
A=[zeros(1,N),a1,zeros(1,I+N)]
stem(t,A,'
.'
)
title('
A序列的图形'
subplot(6,1,2)
B=[zeros(1,N),b1,zeros(1,N)]
stem(t,B,'
B序列的图形'
subplot(6,1,3)
H=[zeros(1,I),h,zeros(1,2*N)]
stem(t,H,'
A序列翻转之后的图形'
fori=1:
2*N
E=[zeros(1,i),H(1:
end-i)]
pause
(2)
subplot(6,1,4)
stem(t,E,'
A序列一位一位的移位的图形'
subplot(6,1,5)
G=E.*B
stem(t,G,'
A序列每移一位与B序列点乘结果的图形'
subplot(6,1,6)
P=sum(G)
y=[zeros(1,i-1),P]
Y=[zeros(1,nb),y,zeros(1,2*N-i)]
holdon
stem(t,Y,'
A序列与B序列卷积的图形'
saveas(gca,num2str(i),'
bmp'
end
3)对仿真结果进行分析,是否符合卷积定理。
扩展:
clearall
a1=input('
请输入一个序列a1:
'
b1=input('
请输入一个序列b1:
ifna>
nb
I=na-nb
h=fliplr(b1)
A=[zeros(1,N),a1,zeros(1,N)]%补零
B=[zeros(1,N),b1,zeros(1,I+N)]%补零,使两个序列的长度相同
B序列翻转之后的图形'
elsenb>
na
2*N%对两个序列进行点乘。
pause(3)
G=E.*A
B序列每移一位与A序列点乘的图形'
Y=[zeros(1,na),y,zeros(1,2*N-i)]
else
A序列每移一位与B序列点乘的图形'
);
[1234]
[123]
2.用双线性变换法设计IIR数字滤波器
1)双线性变换法的基本知识
双线性变换法是将整个s平面映射到整个z平面,其映射关系为
双线性变换法克服了脉冲响应不变法从s平面到z平面的多值映射的缺点,消除了频谱混叠现象。
但其在变换过程中产生了非线性的畸变,在设计IIR数字滤波器的过程中需要进行一定的预修正。
2)设计中有关双线性变换法的子函数。
Bilinear
功能:
双线性变换——将s域(模拟域)映射到z域(数字域)的标准方法,将模拟滤波器变换成离散等效滤波器。
调用格式:
[numd,dend]=bilinear(num,den,Fs);
将模拟域传递函数变换为数字域传递函数,Fs为取样频率。
[numd,dend]=bilinear(num,den,Fs,Fp);
将模拟域传递函数变换为数字域传递函数,Fs为取样频率,Fp为通带截止频率。
[zd,pd,kd]=bilinear(z,p,k,Fs);
将模拟域零极点增益系数变换到数字域,Fs为取样频率。
[zd,pd,kd]=bilinear(z,p,k,Fs,Fp);
将模拟域零极点增益系数变换到数字域,Fs为取样频率,Fp为通带截止频率。
[Ad,Bd,Cd,Dd]=bilinear(A,B,C,D,Fs);
将模拟域状态变量系数变换到数字域,Fs为取样频率。
3)用MATLAB双线性变换法进行IIR数字滤波器设计的步骤:
(1)输入给定的数字滤波器设计指标;
(2)根据公式
进行预修正,将数字滤波器指标转换成模拟滤波器设计指标;
(3)确定模拟滤波器的最小阶数和截止频率;
(4)计算模拟低通原型滤波器的系统传递函数;
(5)利用模拟域频率变换法,求解实际模拟滤波器的系统传递函数;
(6)用双线性变换法将模拟滤波器转换为数字滤波器。
采用双线性变换法设计一个巴特沃斯数字低通滤波器,要求:
wp=0.2
,Rp=1dB;
ws=0.3
,As=15dB,滤波器采样频率Fs=100Hz。
4)用MATLAB进行仿真编程,得出仿真结果,并对结果波形进行分析,是否满足题目的滤波器设计要求。
二、Simulink仿真设计
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)
1建立模型;
抽样仿真框图
2对每个模块进行参数设置;
正弦模块设置
抽样脉冲模块设置
幅度1v频率10hz
幅度1v频率30hz占空比20%
模拟滤波器模块设置(8阶巴特沃斯模拟滤波器,截止频率65hz)
3进行simulink仿真。
(2)
改变抽样频率为信号频率的两倍(eg:
20Hz)
(3)
改变抽样频率小于信号频率的两倍(eg:
5Hz)
(4)
对上述结果进行分析,得出抽样定理的结论。
2.
抽样量化编码
1)用一个正弦信号通过一个抽样量化编码器后按照A律13折线产生量化输出信号,从示波器(Scope)上可以观察到产生的量化误差。
正弦信号为幅度为1,频率为1Hz的连续时间信号。
①
建立模型;
抽样量化编码仿真模块框图
②对每个模块进行参数设置;
③进行simulink仿真;
改变参数:
④观察示波器的结果,得出结论。
2)设计一个13折线近似的PCM编码器,使它能够对取值在[-1,1]内的归一化信号样值进行编码。
(eg:
当输入为843
,输出编码应为11101010)
需要的模块有限幅器(Saturation)、延迟器(Relay)、绝对值模块、
Look-UpTable(查表)、增益模块、量化器、Mux、Display、
Integertobitconverter(A/D)。
3进行simulink仿真并调试;
④观察仿真结果,是否符合设计要求。
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