MATLAB仿真教程.pdf

一、设计目的通过运用MATLAB对函数进行Z域分析和单边带信号的调制与解调，使我们进一步加深对MATLAB的认识和运用，以实现以下目的：1.本次试验进一步熟悉了MATLAB软件的使用方法及相关的操作。2.对Z变换及其反变换函数在MATLAB中的调用有了掌握。3.理论与实际的仿真相结合，更直观的看到结果。4.观察了单边带信号调制与解调后的图像，加深认识。二、设计原理MATLAB是TheMathWorks公司在1984年推出的一种商品化软件，它提供了大量丰富的应用函数，并且具有扩充的开放性结构。目前，该软件包涵盖了控制系统应用、数字信号处理、数字图像处理、通讯、神经网络、小波理论分析、优化与统计、偏微分方程、动态系统实时仿真等多学科专业领域。其中单边带调制信号是将双边带信号中的一个边带滤掉而形成的。根据方法的不同，产生单边带调制信号的方法有：滤波和相移法。由于滤波法在技术上比较难实现所以在此我们将用相移法对单边带调制与解调系统进行讨论与设计。三、设计内容和MATLAB图像1、数字系统的响应zz2++21HZ()=ZZ32−−0.50.005Z−1+0.3³y(0)=-1,y(-1)=1³x(n)=e-n³试画出系统的零极点分布图、³求系统的单位脉冲与阶跃响应³求系统的零输入、零状态、全响应³求系统的频率响应³判断系统是否稳定³要求在一幅图形中给出所有结果源代码如下：b=[01210];a=[1-0.500.3-0.005];subplot(421);zplane(b,a);title('系统的零极点图');subplot(422);impz(b,a,21);title('单位脉冲响应');subplot(423);stepz(b,a,21);title('单位阶跃响应');N=21;n=0:N-1;x=exp(-n);x0=zeros(1,N);y0=[1,-1];xi=filtic(b,a,y0);y1=filter(b,a,x0,xi);xi0=filtic(b,a,0);y2=filter(b,a,x,xi0);y3=filter(b,a,x,xi);[hw]=freqz(b,a,21);subplot(424);stem(n,y1);title('零输入响应');gridon;subplot(425);stem(n,y2);title('零状态响应');gridon;subplot(426);stem(n,y3);title('系统的全响应');gridon;subplot(427);plot(w,abs(h));title('幅频特性曲线');gridon;subplot(428);plot(w,angle(h));title('相频特性曲线');gridon;MATLAB运行结果图样：系统的零极点图单位脉冲响应15200-1-5-202Amplitude05101520ImaginaryPartImaginaryRealPartn(samples)单位阶跃响应零输入响应101500-1Amplitude0510152005101520n(samples)零状态响应系统的全响应5500-5-50510152005101520幅频特性曲线相频特性曲线105500-501230123本次课题分析：在系统的零极点分布图中，符号“○”表示零点，符号“○”旁边的数字表示零点的阶数，符号“ⅹ”表示极点，图中的虚线画的是单位圆。由系统的零极点分布图可以看出，该因果系统的点全在单位圆内，故该离散时间系统是稳定的。2、单边带调制与解调载波频率：250KHZ;³x=sa(200t)³原始信号及频谱³调制信号及频谱³解调信号及频谱³要求在一幅图形中给出所有结果源代码如下：dt=0.001;fs=1/dt;t=-0.2:dt:0.2;fc=250;m=sinc(200*t);m=m.*m;subplot(421);plot(t,m);axis([-0.20.2-1.21.2]);title('原始信号');c=cos(2*pi*fc.*t);d=sin(2*pi*fc.*t);u=(m.*c-imag(hilbert(m)).*d)/2;v=(m.*c+imag(hilbert(m)).*d)/2;subplot(422);plot(t,u,'r');axis([-0.10.1-1.21.2]);title('上边带调制信号');subplot(423);plot(t,v);title('下边带调制信号');axis([-0.10.1-1.21.2]);F_m=dt*fft(m);F_u=dt*fft(u);F_v=dt*fft(v);f=linspace(-fs/2,fs/2,length(m));subplot(424);plot(f,ab