MATLAB软件设计实验报告格式.doc

南京邮电大学通信学院软件课程设计实验报告模块名称：_MATLAB_专业班级：_ _姓 名：_ _学 号：_ _实验日期： 2015年 月 日 实验报告日期： 2015 年 月 日设计题目1.组合逻辑电路仿真2. DSB-SC信号的生成与解调3. 模拟调制-DSB调制与解调任务要求1. 掌握MATLAB部分工具包的使用方法，侧重于simulink环境。2.掌握DSP设计、通信系统性能设计、模拟和数字电路设计中的基本设计方法。实验设备及软件微型计算机，MATLAB2012同组人员学号及姓名无参考文献1.2.一、要求练习的实验部分1.在时间区间 0,10中，绘出曲线。实现方法程序t=0:0.1:10;y=1-exp(-0.5)*t).*cos(2*t);plot(t,y,r-);shg结果及结果分析2. 写出生成如图E2-1所示波形的MATLAB脚本M文件。图中虚线为正弦波，要求它的负半波被置零，且在处被削顶。程序：t=linspace(0,3*pi,500);y=sin(t);a=sin(pi/3);z=(y=0).*y;z=(y=a).*a+(ytol) - rank(A) 是多少 ？ （2） S(1,1) - norm(A) = 0 是多少 ?（3） sqrt(sum(diag(S*S) - norm(A,fro) 的结果是什么 ?（4） S(1,1)/S(3,3) - cond(A) 的结果是什么 ?（5） S(1,1)*S(2,2)*S(3,3) - det(A) tol 的运行结果是什么？（6） V(:,1)*null(A) 得到什么结果 ? （7） abs(A*null(A) tol) - rank(A)，求 a)%disg(s)取s主对角线元素a=sum(diag(S)tol) - rank(A)% rank(A)函数返回结果集分区内指定字段的值的排名，指定字段的值的排名是相关行之前的排名加一disp(设 b=S(1,1) - norm(A)，求 b)%norm（A）求矩阵A的范数b=S(1,1) - norm(A)disp(设 c=sqrt(sum(diag(S*S) - norm(A, fro )，求 c)c=sqrt(sum(diag(S*S) - norm(A,fro)disp(设 d=S(1,1)/S(3,3) - cond(A)，求 d)d=S(1,1)/S(3,3) - cond(A)disp(设 e=S(1,1)*S(2,2)*S(3,3) - det(A) tol ，求 e)e=S(1,1)*S(2,2)*S(3,3) - det(A) tol disp(设 f=V(:,1) *null(A)，求 f)f=V(:,1)*null(A)disp(设 g=abs(A*null(A) tol，求 g)g=abs(A*null(A) tol) - rank(A)，求 aa = 0设 b=S(1,1) - norm(A)，求 bb = 0设 c=sqrt(sum(diag(S*S) - norm(A, fro )，求 cc = 3.5527e-015设 d=S(1,1)/S(3,3) - cond(A)，求 dd = -8设 e=S(1,1)*S(2,2)*S(3,3) - det(A) tol ，求 ee = 1设 f=V(:,1)*null(A)，求 ff = -1.6653e-16设 g=abs(A*null(A) tol) - rank(A) 的结果是0；（2）S(1,1) - norm(A) = 0 的结果是0；（3）sqrt(sum(diag(S*S) - norm(A,fro) 的结果是3.5527e-015；（4）S(1,1)/S(3,3) - cond(A) 的结果是-8；（5）S(1,1)*S(2,2)*S(3,3) - det(A) tol 的运行结果是1；（6）V(:,1)*null(A)的结果是-1.6653e-16；（7）abs(A*null(A) tol的结果是1 1 1 ；（8）U(:,1:2)=orth(A)的运行结果是0 0 0 0 0 04. 求积分，。程序：t=0:pi/100:2*pi;f=abs(sin(cos(t);F=cumsum(f)*pi/100;plot(t,F);xlabel(x轴);ylabel(y轴);title(描绘y=abs(sin(cos(t)在(0,x)间积分曲线x(0,2)grid on;结果：5. 求方程的解。程序：clear;clc;disp(计算方程组 x2+y2=1 x*y=2 的根 x y)x,y = solve(x2+y2 = 1,x*y = 2)结果：计算方程组 x2+y2=1 x*y=2 的根 x y x = (15(1/2)*i)/2 + 1/2)(1/2)/2 - (15(1/2)*i)/2 + 1/2)(3/2)/2 - (15(1/2)*i)/2 + 1/2)(1/2)/2 + (15(1/2)*i)/2 + 1/2)(3/2)/2 (1/2 - (15(1/2)*i)/2)(1/2)/2 - (1/2 - (15(1/2)*i)/2)(3/2)/2 - (1/2 - (15(1/2)*i)/2)(1/2)/2 + (1/2 - (15(1/2)*i)/2)(3/2)/2 y = (15(1/2)*i)/2 + 1/2)(1/2) -(15(1/2)*i)/2 + 1/2)(1/2) (1/2 - (15(1/2)*i)/2)(1/2)6. -(1/2 - (15(1/2)*i)/2)(1/2)在某激励条件下，二阶系统归一化响应可表示为，其中为阻尼系数，。请用不同的颜色或线型，在同一张图上，绘制取值下系统在区间内的响应曲线，并要求用和对它们相应的两条曲线进行醒目的文字标志。程序：b=0.2:0.2:2.0;t=0:0.1:18;color=r,g.,b,c,m,y,k,r,g,b;for b=0.2:0.2:2.0 syms a; syms t; y=limit(1-exp(-t.*a).*sin(t.*sqrt(1-a2)+atan(sqrt(1-a2)/a)/sqrt(1-a2),a,b); hold on grid on t=0:0.01:18; z=eval(y); plot(t,z,color(floor(b/0.2) end text(4,1.4, a=0.2) text(4,0.6, a=2.0)结果：7. 构建一个简单的全波整流模型，并用示波器分两路同时观察原信号和整流后的信号波形。要求：信源模块被重新命名为“输入正弦波”；信宿模块被重新命名为“示波器”；连接到信宿的信号线上分别标注“原信号”和“整流信号”；在模型窗中添加注释文本。(1)、原理图：各模块参量设置： 示波器ParametersNumber of axes: 2其他默认其余模块默认选项(2)、原理图：各模块参数设定GainGain: -1其他默认 其余模块默认选项结果：8. 利用 SIMULINK及其标准模块设计一个低通滤波器，从受噪声干扰的多频率混合信号中获取10Hz的信号。在此，而各模块参量设置：Sine WaveFrequency (Hz): 10其他默认Sine Wave1Frequency (Hz): 100Phase (rad): pi/2其他默认Random NumberVariance: 0.2Sample time: 100其他默认SumList of signs: |+其他默认Analog Filter DesignPassband edge frequency (Hz): 10其他默认其余模块默认选项结果：9. 已知系统的状态方程为：，其中，请构建该系统的仿真模型，并用XY Graph模块观察相轨迹。原理图：参数配置;SumList of signs: |-+其他默认 integratorInitial condition:0.2其他默认 integrator1Initial condition:0.2其他默认 XY GraphX-min:-3 X-max:3 Y-min:-3 Y-max:3其他默认结果：10. CD74HC00仿真（数字电路）实现方法：这里就是四个与非门的实现，利用Logical Operator模块做出四个与非门，还要再和Vcc和Gnd相与，再输出。然后用Subsystem封装成子系统即可；原理图：(1)、封装前的原理图（2）、分装后的测试原理图结果：分析：前两路分别为产生“1100”和“0101”的脉冲发生器的波形，后四路波形则分别为四个与非门的输出；可以看到，四路输出信号与输入信号均符合与非逻辑的关系，符合7400的真值表，设计正确！112FSK信号的生成与接收滤波要求：1) 产生二进制0，1随机信号波，信号波特率为1000B2) 对此信号进行2FSK调制，f1=1500Hz, f2=3050Hz3) 加入高斯白噪声4) 在接收端进行带通滤波5) 抽样速率为20KHz.6) 观察滤波前后信号的波形和频谱。实现方法：利用Bernoulli Binary Generator模块产生随机信号；利用Sine Wave模块产生f1=1500Hz, f2=3050Hz 的载波，结合Switch模块进行2FSK调制；利用AWGN Channel模块构建高斯白噪声信道，其参数设置为：信噪比：10dB，输入信号功率：1W；利用Digital Filter Design设计带通滤波器，分别为1500Hz和3050Hz滤波然后利用相干解调，在将两个载波相加，用符号函数判决出原信号。原理图：（zoushuSimulink11.mdl、zoushuSimulink11b.mdl）参数设计：Sine Wave:Frequency:1500 Hz其他：默认Sine Wave 1:Frequency:3050 Hz其他：默认Bernoulli Binary GeneratorSample time:1/1000其他：默认Switch:Threshoid:1/2其他：默认AWGN ChannelSNR:10 dBPower:1W其他：默认Digital Filter Design Bandpass;Fs:20kHzFstop1:0.8KHzFpass1:1.2KHz:Fpass2:2KHzFstop:2.2.5KHz:其他：默认Digital Filter Design 1 Bandpass;Fs:20kHzFstop1:2.5KHzFpass1:2.8KHz:Fpass2:3.5KHzFstop2:4KHz:其他：默认调制的原理图：结果：频谱图：时域幅度谱：12. 创建一个简单的离散多速率系统：单位阶跃信号经过具有不同速率的采样后分别用作两个离散传递函数的输入。这两个离散传递函数有相同的有理分式，但采样时间和时间偏置二元对分别设为1 , 0.1和0.7 , 0。要求：观察这两个离散传递函数的输出有什么不同；用不同的颜色标帜不同采样速率系统。（通信系统）原理图：结果：二、模拟数字电路仿真实验题目：(一) 数字逻辑电路基础熟悉常用逻辑单元的特性，学会运用基本逻辑单元（与、或、非、异或、R-S触发器、D触发器、J-K触发器等），修改参数、增减输入/输出端。(二) 组合逻辑电路仿真1、 设计二/四线译码器实现方法：利用Logic Operator模块实现非门和与非门；利用Pulse Generator模块产生0101和0011序列码，用来检验设计出的子系统。 原理图：封装前原理图：结果及其分析：分析：当!EN端置0时，此时，随着第二、三两路信号输入的不同，作为输出端的Y0,Y1,Y2,Y3依次输出低电平，符合真值表要求，证明设计的子系统工作正常。分析：当!EN端置1时，子系统没有被使能。此时，作为输出端的Y0,Y1,Y2,Y3没有随着输入A0，A1作出相应变化，而是一直输出高电平，证明设计的子系统工作正常。设计正确！2、 设计四选一数据选择器能仿真测试，并设计成子系统元件 实现方法：利用的模块同上；地址信号用Pulse Generator产生；D0到D3也由Pulse Generator模块产生，为了区分各路信号，将其信号周期依次设置为0.0625s, 0.125s, 0.25s和0.5秒。原理图：封装前原理图：结果分析：前两路分别为输入信号，组合产生00，01，10，11的地址信号；第四到第七这四路信号为D0到D1，它们的频率各不相同；最后一路为输出信号；可以看出，随着输入的地址信号的变化，输入一次输出该地址信号对应的信号。子系统设计成功！三、数字信号处理仿真实验题目： DSB-SC信号的生成与解调要求：1) 用离散（DSP）的方法生成DSB信号2) 载波频率为150KHz，音频为500Hz和2000Hz的混合音。3) 加入高斯白噪声4) 带通滤波，分别用正交解调和检波的方法实现解调。5) 抽样速率为600kHz。6) 观察各点的信号波形和频谱。实现方法：各模块参量设置：Sine WaveFrequency (Hz):500Sample time: 1/600000其他默认Sine Wave1Frequency (Hz):2000Sample time: 1/600000其他默认Sine Wave2Frequency (Hz):150000Sample time:1/600000其他默认AddList of signs:+Sample time (-1 for inherited): 1/600000其他默认Product2Number of inputs: 2Sample time:1/600000其他默认Product1Number of inputs: 2Sample time:1/600000其他默认AWGN ChannelInitial seed:67SNR:10其他默认Analog Filter DesignFilter type:LowpassPassband edge frequency (rad/s):1000Analog Filter Design1Filter type:LowpassPassband edge frequency (rad/s):2000其余模块默认选项结果及结果分析：分析：示波器通道一为2000Hz与500Hz混合后的输出波形，通道二为使用正交解调恢复出的信号，通道三为包络检波恢复出的波形，可以看出正交解调效果较好，存在较多的时延与误差。四、通信系统实验1 题目模拟调制-DSB调制与解调要求：分别以（1） 正弦信号（300Hz）（2） 语音信号（自行录制.wav文件）进行DSB调制和解调。信道采用高斯白噪声信道。用示波器观察信号、噪声的波形；对语音信号主观评价语音信号质量。*对于正弦信号，用MATLAB编写程序计算并画出调制信号波形和频谱。实现方法: 语音信号（自行录制.wav文件）实现方法：（1） 正弦信号（300Hz）各模块参量设置：Sine WaveFrequency (Hz):300Sample time: 1/3000DSB AM Modulator PassbandCarrier frequency (Hz):3000AWGN ChanneSNR (dB):10Input signal power, referenced to 1 ohm (watts):1DSBSC AM Modulator PassbandCarrier frequency (Hz):3000Cutoff frequency (Hz):500结果及结果分析： （2） 语音信号（自行录制.wav文件）From Mlutimsdia FileFile name: E:Matlabbin自己命名的音频