信号与系统课程设计--基于Matlab-Simulink的信号与线性系统仿真

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1、 信号与系统信号与系统 课程课程设计设计( (论文论文) ) 设 计 （ 论 文 ） 题 目设 计 （ 论 文 ） 题 目 基 于基 于 MatlabMatlab- -SimulinkSimulink 的的 信 号 与 线 性 系 统信 号 与 线 性 系 统 仿 真仿 真 学 院 名 称学 院 名 称 信 息 科 学 与 技 术 学 院信 息 科 学 与 技 术 学 院 专 业 名 称专 业 名 称 信 息 工 程信 息 工 程 学学 生 姓 名生 姓 名 学 生 学 号学 生 学 号 任 课任 课 教 师教 师 设 计设 计 （ 论 文 ）（ 论 文 ） 成 绩成 绩 2 信号与系统课程设

2、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 3 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

3、.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 4 第第 1 1 章章 课程设计目的课程设计目的 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

4、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 5 第第 2 2 章章 课程设计内容课程设计内容 2.12.1 信号的处理信号的处理 2.1.12.1.1 对对信号进行快速傅里叶变换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 Sc

5、ope 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 6 2 2.1.2 .1.2 对信号实现对信号实现 firfir 滤波滤波 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 LTI2.2 LTI 系统的分析系统的分析 2.2.1 2.2.1 离散系统分析离散系统分析 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）=（0.2z 2+0.1z）/（z2-0.4z-0.5） Simulink 模型如图 2-5 所示。 7 图 2-5 模型图 搭建好模型之后， 分别设置 Signal from workspace 模块、 Disc