Simulink仿真设计题目

1、二、MATLAB仿真设计1自编程序实现动态卷积1）掌握离散卷积过程：序列倒置 移位 相乘 求和；2）自编程序实现两个序列的动态卷积。题目：动态演示序列f1=u(n)(0<n<11)和f2=(0<n<16)的卷积和的过程。程序：%function y=yp(a1,b1)clear allclca1=ones(1,10);b1=exp(-0.1*(1:15);na=length(a1)nb=length(b1)N=max(na,nb)I=nb-nat=-N+1:2*N h=fliplr(a1)subplot(6,1,1)A=zeros(1,N),a1,zeros(1,I+N

2、)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,'.')title('B序列的图形')subplot(6,1,3)H=zeros(1,I),h,zeros(1,2*N)stem(t,H,'.')title('A序列翻转之后的图形')for i=1:2*N E=zeros(1,i),H(1:end-i) pause(2) subplot(6,1,4) stem(t,E,'.')

3、title('A序列一位一位的移位的图形') subplot(6,1,5) G=E.*B stem(t,G,'.') title('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) hold on stem(t,Y,'.') title('A序列与B序列卷积的图形') saveas(gca,num2str(i),'bmp')end3）对仿真结果进行分析，是否符合卷积

4、定理。扩展：程序：%function y=yp(a1,b1)clear all clc a1=input('请输入一个序列a1：') b1=input('请输入一个序列b1：')na=length(a1)nb=length(b1)N=max(na,nb)if na>nb I=na-nbt=-N+1:2*N h=fliplr(b1)subplot(6,1,1)A=zeros(1,N),a1,zeros(1,N)%补零stem(t,A,'.')title('A序列的图形')subplot(6,1,2)B=zeros(1,N),b

5、1,zeros(1,I+N)%补零，使两个序列的长度相同stem(t,B,'.')title('B序列的图形')subplot(6,1,3)H=zeros(1,I),h,zeros(1,2*N)stem(t,H,'.')title('B序列翻转之后的图形')else nb>na I=nb-nat=-N+1:2*N h=fliplr(a1)subplot(6,1,1)title('A序列的图形')A=zeros(1,N),a1,zeros(1,I+N)stem(t,A,'.')subplot(6

6、,1,2)B=zeros(1,N),b1,zeros(1,N)stem(t,B,'.')title('B序列的图形')subplot(6,1,3)H=zeros(1,I),h,zeros(1,2*N)stem(t,H,'.')title('A序列翻转之后的图形')endfor i=1:2*N%对两个序列进行点乘。 E=zeros(1,i),H(1:end-i) pause(3) subplot(6,1,4) stem(t,E,'.') title('A序列一位一位的移位的图形') subplot(6

7、,1,5) if na>nb G=E.*A stem(t,G,'.') title('B序列每移一位与A序列点乘的图形') subplot(6,1,6) P=sum(G) y=zeros(1,i-1),P Y=zeros(1,na),y,zeros(1,2*N-i) hold on stem(t,Y,'.') title('A序列与B序列卷积的图形') else G=E.*B stem(t,G,'.') title('A序列每移一位与B序列点乘的图形') subplot(6,1,6) P=su

8、m(G) y=zeros(1,i-1),P Y=zeros(1,nb),y,zeros(1,2*N-i) hold on stem(t,Y,'.') title('A序列与B序列卷积的图形') saveas(gca,num2str(i),'bmp'); endend请输入一个序列a1：1 2 3 4请输入一个序列b1：1 2 32.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

9、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，dendbilinear(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，dendbilinear(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，kdbilinear(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，p

10、d，kdbilinear(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，Ddbilinear(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

11、。题目：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：wp0.2，Rp1 dB；ws0.3，As15 dB，滤波器采样频率Fs100 Hz。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） 建立模型； 抽样仿真框图 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

12、设置（8阶巴特沃斯模拟滤波器，截止频率65hz） 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。 建立模型； 抽样量化编码仿真模块框图 对每个模块进行参数设置； 进行simulink仿真；改变参数： 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