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1、个人收集整理勿做商业用途封面个人收集整理勿做商业用途作者： Pan Hongliang仅供个人学习信息系统仿真课程设计课程设计报告题目：信息系统课程设计仿真个人收集整理勿做商业用途院 （系）：信息科学与技术工程学院专业班级：通信工程1003学生姓名：学号：指导教师：吴莉朱忠敏2012 年 1月 14日至 2012年 1月 25日华中科技大学武昌分校制个人收集整理勿做商业用途信息系统仿真课程设计任务书一、设计（调查报告 / 论文）题目MATLAB 仿真设计：（1）自编程序实现动态卷积； （ 2）用双线性变换法设计 IIR 数字滤波器。Simulink 仿真设计：（1）低通抽样定理的实现；（2）抽
2、样量化编码器的设计。二、设计（调查报告 / 论文）主要内容MATLAB 仿真设计：（ 1 ） 自编 程序 实 现动 态卷 积： 动态 演示 序列f 1 =u(n)(0n11) 和f 2=(0n16) 的卷积和的过程。（2）用双线性变换法设计IIR 数字滤波器：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：wp 0.2，Rp 1 dB；ws0.3，As 15 dB，滤波器采样频率Fs100 Hz。自编程序实现上述滤波器的设计，满足各个参数要求。Simulink 仿真设计：（1）低通抽样定理的实现：建立 Simulink 动态仿真模型，设置模块参数与系统仿真参数，进行系统仿真。对仿真结果进
3、行调试、分析，得出结论。（2）抽样量化编码器的设计：设计一个PCM 编码器，当输入一个电平，通过该编码器得到相应的编码输出。三、原始资料电子课件，仿真参考例子。四、要求的设计（调查 / 论文）成果对于 MATLAB 仿真设计部分：（ 1）自编卷积程序要出现动态卷积的过程，并且结果正确；（ 2）双线性变换法设计的 IIR 滤波器应满足参数要求，设计结果合理、正确。对于 Simulink 仿真设计部分：（ 1） 建立 Simulink 仿真模型完成低通抽样定理的实现；（ 2） 建立 Simulink 仿真模型仿真完成 PCM 编码器的设计，调试。当输入一个电平，应得出正确的编码输出。个人收集整理勿
4、做商业用途五、进程安排讲述 MATLAB语言及 Simulink 仿真技术。（ 2.5 天）布置课设任务。（0.5 天）Simulink 仿真设计。（ 2.5 天）MATLAB仿真设计。（ 2.5 天）验收课程设计结果。（1 天）撰写课程设计报告。（1 天）六、主要参考资料1 李贺冰等 . Simulink 通信仿真教程 . 北京：国防工业出版社， 2006.2 刘舒帆等 . 数字信号处理实验（ MATLAB 版） . 西安：西安电子科技大学出版社，2008.3 党宏社 . 信号与系统实验（ MATLAB 版） . 西安：西安电子科技大学出版社，2007.4 郭文彬等 . 通信原理基于 Mat
5、lab 的计算机仿真 . 北京：北京邮电大学出版社，2006.指导教师（签名）：20年月日目录摘要.5（3） Simulink仿真设计.61.1低通抽样定个人收集整理勿做商业用途理.61.2抽样量化编码.9二、MATLAB仿真设计 .122.1、自编程序实现动态卷积 .122.1.1编程分析.122.1.2自编matlab程序： .132.1.3仿真图形.132.1.4仿真结果分析 .152.2用 双线 性变 换 法设 计IIR数字 滤波器 .152.2.1双线性变换法的基本知识 .15采用双线性变换法设计一个巴特沃斯数字低通滤波器 .16自编matlab程个人收集整理勿做商业用途序 .162
6、.2.4仿真波形.172.2.5仿真结果分析 .17三、总结.19四、参考文献 .19五、课程设计成绩 .20摘要Matlab 是一种广泛应用于工程设计及数值分析领域的高级仿真平台。它功能强大、简单易学、编程效率高，目前已发展成为由MATLAB语言、 MATLAB工作环境、 MATLAB图形处理系统、MATLAB 数学函数库和 MATLAB 应用程序接口五大部分组成的集数值计算、图形处理、程序开发为一体的功能强大的系统。本次课程设计主要包括MATLAB和SIMULINKL两个部分。首先利用SIMULINKL实现了连续信号的采样及重构， 通过改变抽样频率来实现过采样、等采样、欠采样三种情况来验证
7、低通抽样定理，绘出原始信号、采样信号、重构信号的时域波形图。 然后利用 SIMULINKL实现抽样量化编码，首先用一连续信号通过一个抽样量化编码器按照A个人收集整理勿做商业用途律 13 折线进量化行，观察其产生的量化误差，其次利用折线近似的PCM 编码器对一连续信号进行编码。 最后利用 MATLAB 进行仿真设计，通过编程，在编程环境中对程序进行调试，实现动态卷积以及双线性变换法设计IIR 数字滤波器。本次课程设计加深理解和巩固通信原理、数字信号处理课上所学的有关基本概念、 基本理论和基本方法， 并锻炼分析问题和解决问题的能力。一、 Simulink 仿真设计1.1 低通抽样定理输入信号为频率
8、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；图 1-1 抽样仿真框图图 1-3 参数设置图 1-2 F=30HZ 抽样及恢复波形(2) 改变抽样频率为信号频率的两（ eg:20Hz）图 1-4 F=20HZ 的抽样及恢复波形(3) 改变抽样频率小于信号频率的两倍（ eg:5Hz）图 1-5 F=5HZ 的抽样及恢复波形分析： 1、由仿真图可知当抽样频率大于或等于被抽样信号频率的2 倍时，抽样输出通过模拟低通滤波器能够恢复出被抽样信号；当抽样频率小于被抽样信号频率的 2 倍，模拟低通滤波器的输出波形的形状已失真，即不能恢复出原始信号。2、验证抽样定理，即一个频带限制在0f 内的连续信号 m(t) ，如果取样速个人收集整理勿做商业用途率 Fs 大于或等于 2f，则可以由抽样值序列 m(nTs)无失真地重建原始信号 m(t)。即一个频带限制在（ 0，）内的时间连续信号，如果以 T 秒的间隔对它进行等间隔抽样，则将被所得到的抽样值完全确定。3、采样信号通过模拟低通滤波器后，将其截止频率设置为 80HZ ，为了接近理想低
