信号与系统课程设计基于MatlabSimulink信号与线性系统仿真.docVIP

信号与系统 课程设计(论文) 设计（论文）题目 基于Matlab-Simulink的 信号与线性系统仿真 学院名称 信息科学与技术学院 专业名称 信息工程 学生姓名 学生学号 任课教师 设计（论文）成绩 信号与系统课程设计 摘要 MATLAB开发平台经过十多年的发展，已经成为科技界最流行的应用软件，它具有高效率的数值计算及符号计算功能、完备的图形处理功能、友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言和功能丰富的应用工具箱。本次课程设计主要是利用Matlab/ Simulink仿真工具实现信号与线性系统分析方面的应用和基于Simulink的采样定理的原理仿真。通过这次课程设计我们将了解到一些Simulink的基本使用方法，并对给出的题目进行仿真。 关键词：Matlab；仿真；信号与系统 目录 第1章 课程设计目的 4 第2章 课程设计内容 5 2.1 信号的处理 5 2.1.1 对信号进行快速傅里叶变换 5 2.1.2 对信号实现fir滤波 6 2.2 LTI系统的分析 6 2.2.1 离散系统分析 6 2.2.2 连续系统分析 8 2.3 采样定理的原理仿真 10 2.3.1 采样定理 10 2.3.2 采样与恢复结果 10 第3章 课程设计总结 13 第1章 课程设计目的 信号与系统是一门重要的专业基础课，而Matlab作为信号处理强有力的计算和分析工具，是电子信息工程技术人员常用的重要工具之一。本次课程设计是基于Matlab -Simulink来完成信号与系统的线性分析及其仿真，通过课程设计综合实验，提高综合应用知识的能力。此外，主要应达到以下几个目的： 1.掌握Matlab的特点和使用方法 2.掌握对信号处理的方法，进行快速傅里叶变换 3.掌握对信号进行fir滤波，分析LTI系统的方法 4.通过本课题的设计，培养运用所学知识分析和解决实际问题的能力 第2章 课程设计内容 2.1 信号的处理 2.1.1 对信号进行快速傅里叶变换 图2-1 Simulink的FFT模块和Spectrum Scope模块 如图2-1，将Simulink的FFT模块合Spectrum Scope模块设置完成后点击仿真，得到如图2-2所示频谱图。 图2-2 频谱图 2.1.2 对信号实现fir滤波 图2-3 Simulink模块搭建的fir滤波器 如图2-3所示，用Simulink模块搭建fir滤波器，分别设置好Sine Wave模块、FIR interpolation模块的属性，保存后点击运行按钮，双击Scope模块得到图2-4所示运行结果。 图2-4 Simulink模块搭建的FIR滤波器的结果 2.2 LTI系统的分析 2.2.1 离散系统分析 计算离散系统y(n)-0.4y(n-1)-0.5y(n-2)=0.2x(n)+0.1x(n-1)的单位脉冲响应（计算64个采样点）或Y（z）/X（z）=（0.2z2+0.1z）/（z2-0.4z-0.5） Simulink模型如图2-5所示。 图2-5 模型图 搭建好模型之后，分别设置Signal from workspace模块、Discreate transfer fcn模块、Reshape模块的属性，修改Simulink的配置参数，运行模型并在Matlab命令窗口输入代码： figure stem（yout） 运行结果如图2-6所示。 图2-6 单位脉冲响应  2.2.2 连续系统分析 微分方程：y”(t)+3y’(t)+2y(t)=2f(t)，输入：f(t)=2u(t) 系统初始状态为零，求系统响应。 方法一：采用基本的积分模块。如图2-7所示。 图2-7 模型图 调整Step模块、Gain模块、Sum模块的参数，其余模块参数采用默认设置。运行仿真，示波器窗口中的系统响应曲线如图2-8所示。 图2-8 响应曲线 方法二：采用传递函数模块建立仿真模型。 对微分方程进行laplace变换得传递函数：H(s)=2/(s2+3s+2) 搭建模型如图2-9所示。 图