MatlabSimulink系统建模与仿真.docVIP

课程设计任务书 设计题目 Matlab/Simulink系统建模与仿真 设 计 要 求 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。 工 作 计 划 2011.6.19 查询资料，下载相关软件并正确安装。 2011.6.20-6.25 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。 2011.6.26 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SIMULINK：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。 点击File\new\Model或白纸图标，打开一个创建新模型的窗口。 移动模块到新建的窗口，并按需要排布。 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。 在连线中插入模块：只需将模块拖动到连线上。 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。 信号的组合：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）。 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Edit\Signal 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 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，进行主观对比，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, ch3prob5filter25dBdepress.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 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时滤波前后的信号功率谱 图中，10