MatlabSimulink系统建模与仿真.docx
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1、仅供个人参考课程设计任务书设计题目设计Forpersonaluse only instudy andresearch;not forcommercialuseMatlab/Simulink 系统建模与仿真1.认真学习并熟练掌握 Matlab/Simulink 软件的应用及仿真。2.按照题目 1 给出的要求建立起 Simulink 模型, 并进行仿真, 仿真完成后,可以由 MATLAB 命令可以得出输出信号波形。3.按照题目2 给出的要求, 建立起系统的 Simulink 仿真模型, 并绘制出滤波前后频谱波形。要 求不得用于商业用途工 作 计 划仅供个人参考不得用于商业用途查询资料,下载相关软件
2、并正确安装。学习相关软件,并按要求进行模型设计,应用相关软件进 行仿真。检查仿真结果并提交完成好的设计报告。指导老师:教研室主任:电子信息课程设计Matlab/Simulink 通信系统建模与仿真一、设计目的: 学习 Matlab/Simulink 的功能及基本用法,对给定系统进行建模 与仿真。二、基本知识: Simulink 是用来对动态系统进行建模、 仿真和分析的软件包, 依托于 MATLAB 丰富的仿真资源,可应用于任何使用数学方式 进行描述的动态系统, 其最大优点是易学、 易用, 只需用鼠标拖 动模块框图就能迅速建立起系统的框图模型。三、设计内容:1、基本练习:(1) 启动 SIMUL
3、INK:先启动 MATLAB,在命令窗口中键入: simulink, 回车;或点击窗口上的 SIMULINK 图标按钮。仅供个人参考(2) 点击 FilenewModel 或白纸图标,打开一个创建新模型的窗口。(3) 移动模块到新建的窗口,并按需要排布。(4) 连接模块:将光标指向起始模块的输出口,光标变为“+”,然后 拖动鼠标到目标模块的输入口; 或者, 先单击起始模块, 按下 Ctrl 键再单击目标模块。(5) 在连线中插入模块:只需将模块拖动到连线上。(6) 连线的分支与改变:用鼠标单击要分支的连线,光标变为“+”, 然后拖动到目标模块;单击并拖动连线可改变连线的路径。(7) 信号的组合
4、:用 Mux 模块可将多个标量信号组合成一个失量信 号,送到另一模块(如示波器 Scope)。(8) 生成标签信号: 双击需要加入标签的信号线, 会出现标签编辑框, 键入标签文本即可。或点击 EditSignal Properties。传递:选择信 号线并双击,在标签编辑框中键入,并在该尖括号内键入信号 标签即可。四、建立模型(一) 干扰为 1000Hz 单频正弦波的带阻滤波器设计要求: 设一段音频信号中混杂了一个 1000Hz 的单频正弦波干扰,试设计一个带阻滤波器对其进行滤波。目的: 观察滤波前后的频谱变化,并通过声卡将滤波前后的声音输出到扬声器,不得用于商业用途仅供个人参考进行主观对比,
5、 看所设计的带阻滤波器是否能够起到抑制单频正弦波干扰 的目的?设计一个带阻滤波器的阶数和滤波效果的关系如何?1.建立 Simulink 测试模型在创建模拟窗口添加各个模块并进行连接,得到测试模型如图(1)所示图 1.音频信号中混杂了一个 1000Hz 的单频正弦波干扰并滤波2.模型分析模型中,话音信号设为 8000Hz 采样率的,从外部 wav 文件读入。 1000Hz 的 单频正弦波采用信号处理箱中离散正弦波发生模型 Sine Wave 产生, 幅度为 1V。 Buffer 模型实现音频数据串行化,以便同单频干扰相叠加。采用 Digital Filter Design 模型设计带阻滤波器对单
6、频干扰进行滤波, 针对 1000Hz 信号, 带阻滤波器的中心阻带频率设置为950,1050,两端通带频率 点分别为 700Hz 和 1300Hz。阻带抑制度分别为 5dB,15dB 和 25dB,采用切比雪夫 1 型。 Digital Filter Design 模块设计出来对应的滤波器阶数分别为 2,4,6 阶。 分别用这三种阻带抑制度下的滤波器对信号进行滤波,从喇叭中聆听滤波结果 ( 分 别 保 存 在 wav 文 件 :ch3prob5filter5dBdepress.wav, ch3prob5filter15dBdepress.wav, ch3prob5filter25dBdepre
7、ss.wav 中)。3.测试结果从喇叭中聆听结果是: 5dB 抑制度下单频干扰声音仍然明显; 15dB 抑制度下 单频干扰明显减弱, 25dB 抑制度下单频干扰已经很小了。4.结论分析以上结果说明:抑制度要求越高,则所需滤波器阶数就越大,对干扰的抑 制效果将越好。5.测试模型改进修改测试模型,使之能够观察滤波前后的频谱情况。修改后的模型如图(2) 所示不得用于商业用途仅供个人参考图 2.频谱测试模型为了使得频谱仪显示两对比频谱不重叠,测试模型中将滤波输出信号衰减了 3dB 再送入频谱仪。当滤波器带阻抑制度为 15dB 时, 仿真所得功率如图(3)所 示。图 3.滤波器阻带抑制度为 15dB 时
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