【正文】 ot(3,1,2),stem(nh,h,39。 運(yùn)行結(jié)果如 圖 所示 。y(0)=0,Dy(0)=039。 % 零狀態(tài)響應(yīng) y2=impz(b,a,16)。filled39。 [r p k]=residue(b,a) 運(yùn)行結(jié)果如下： r = + p = + 黃河科技學(xué)院畢業(yè) 論文 第 27 頁(yè) 0 k = [] MATLAB 在信號(hào)調(diào)制、濾波及求解中的應(yīng)用 由于信號(hào)與系統(tǒng)比較復(fù)雜，因此對(duì)于許多問題的求解都非常困難，然而 MATLAB將會(huì)對(duì)問題的解答帶來很大的方便，下面會(huì)以具體事例給出展示 [12]。 f=A*exp(j*n*2*pi/T*t)。filled39。)。)。 % 繪制相頻特性曲線 黃河科技學(xué)院畢業(yè) 論文 第 30 頁(yè) title(39。 % 階躍響應(yīng) s(t) subplot(1,3,3),impulse(b,a)。 % 傳遞函數(shù) H(s) subplot(1,2,1),pzmap(sys)。 黃河科技學(xué)院畢業(yè) 論文 第 35 頁(yè) 5 MATLAB 在電子信息課程中的應(yīng)用 MATLAB 在信號(hào)與系統(tǒng)中的應(yīng)用 信號(hào)與系統(tǒng)是電子信息類專業(yè)的一門重 要的專業(yè)基礎(chǔ)課。 signal=sin(2*pi*50*t)+cos(2*pi*100*t)。 黃河科技學(xué)院畢業(yè) 論文 第 36 頁(yè) subplot(2,2,1)。 subplot(2,2,2)。 subplot(2,2,3)。 subplot(2,2,4)。 圖 幅值譜分布 上面的程序在 MATLAB 中執(zhí)行的結(jié)果如圖 ，其中可以看到淹沒在時(shí)域噪聲中明顯的信號(hào)峰值，這就是頻域分析的功效。中的參數(shù)值。 MATLAB 在通信領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用，運(yùn)用 MATLAB 通信仿真工具箱可以對(duì)通信系統(tǒng)中的調(diào)制與解調(diào)，信號(hào)的頻譜分析以及 FIR 濾波器的設(shè)計(jì)等進(jìn)行仿真。 經(jīng) 過這陣子對(duì) MATLAB 的學(xué)習(xí)，我發(fā)覺該軟件在科學(xué)分析和數(shù)學(xué)計(jì)算等方面功能確實(shí)十分強(qiáng)大，因此我們也可以利用 MATLAB 的上述功能應(yīng)用于其他電子信息課程的輔助教學(xué)，如數(shù)字信號(hào)處理，電磁場(chǎng)與電磁波等等。 在構(gòu)思論文的 過程 中，正確的思路是 極其 重要的，只有你的思路 是正確的，才有可能成功。身為 電子信息工程 專業(yè)的學(xué)生， 論文是我們必備的一步 。 圖 帶頻帶幅度調(diào)制的系統(tǒng)仿真框圖 圖 帶頻帶幅度調(diào)制后信號(hào)的頻域圖 圖 帶頻帶幅度調(diào)制仿真系統(tǒng)中示波器的波形圖 黃河科技學(xué)院畢業(yè) 論文 第 40 頁(yè) 總 結(jié) 通過這次畢業(yè)論文 ，我認(rèn)識(shí)到了 MATLAB 功能非常的強(qiáng)大，使得我們?cè)谑褂玫臅r(shí)候直接調(diào)用這些庫(kù)函數(shù)并賦予實(shí)際參數(shù)就能解決實(shí)際問題，具有極高的變成效率。在 SIMULINK 仿真界面上作仿真結(jié)構(gòu)圖（見圖 ） 時(shí)域仿真，仿真參數(shù)可以進(jìn)行設(shè)置修改，和現(xiàn)實(shí)用仿真儀器 進(jìn)行參數(shù)調(diào)整是一樣的，這樣就可以得到在不同情況下的仿真曲線了。下面以邊緣檢測(cè)為例來說明 MATLAB 在數(shù)字圖像處理課程中的應(yīng)用。)。)。)。)。 Yn=fft(sn,512)。通過上述語(yǔ)句，可見 MATLAB 用于信號(hào)與系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)仿真中是很方便的 [15]。 % 系統(tǒng)函數(shù)分母多項(xiàng)式系數(shù) a=[1 ]。 % 電感 L=50uH C=470*(10^12)。 % 系統(tǒng)函數(shù)分子多項(xiàng)式系數(shù) a=[1 4 5]。 % 繪制幅頻特性曲線 title(39。 axis([20 20 0 ])。周期矩形脈沖的頻譜 39。 % 給定頻譜的整數(shù)自變量 ,eps 代表 0 fn=subs(fn,n,39。 圖 信號(hào)調(diào)制波形 如圖 410 所示周期矩形脈沖 ， 試求其幅度譜 。)。title(39。a=[1 1 ]。39。 subplot(3,1,3),stem(left:right,y,39。 % 計(jì)算 f(n)和 x(n)的卷積 subplot(3,1,1),stem(nf,f,39。Nf=length(nf)。 % 繪制 f(t)的波形 （ 2） 信號(hào)相乘 )20c os ()(s in)( ttctf ??? 運(yùn)行結(jié)果如 圖 所示 。若給定初始狀態(tài)，可由系統(tǒng)函數(shù)得齊次差分方程 ；進(jìn)一步求得 )(kyx 。 （ 5） 離散系統(tǒng)的 Z 域分析 1)Z 變換的定義：?jiǎn)芜吅碗p邊 ； 2)ROC 含義：是以極點(diǎn)為邊界的連通區(qū)域。 3)FT 的性質(zhì) 線性、奇偶性、對(duì)稱性、尺度變換、時(shí)移、頻移、卷積定理（時(shí)域、頻域） 。 2)沖激響應(yīng) )(th 定義，求解（經(jīng)典法），注意應(yīng)用 LTI 系統(tǒng)零狀態(tài)響應(yīng)的微積分特性 階躍響應(yīng) )(tg 與 )(th 的關(guān)系 。 i5=r(5)*sin(w*t+rdir(5))。 x=[real(i1),real(i2),real(i3),real(i4),real(i5),real(i6)]。IS33]。Y23=1/R4。w=4。 % 產(chǎn)生 x 向量 y = sin x 。 例如 m u = abs 3 + 4i 。矩陣的輸入、輸出、轉(zhuǎn)置、加減、乘和方陣求逆、分塊矩陣的合成與分解等操作都十分方便。)。 omega=linspace(0,pi,512)。 運(yùn)行結(jié)果為 Numerator ploynomial +000 +000 黃河科技學(xué)院畢業(yè) 論文 第 9 頁(yè) Denominator ploynomial +000 +000 +000 Ap= As= 該數(shù)字濾波器的增益響應(yīng)如圖 所示。 disp(‘Numerator ploynomial’)。 w=linspace(0,pi,512)。As=25。 數(shù)字濾波器從功能上分類，可分為低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器、帶阻濾波器。 %給 X 軸加標(biāo)簽“時(shí)間 /s” ylabel(39。.^(0:10)]39。例如在上節(jié)中提到的方波發(fā)生器 square（）、鋸齒波和三角波發(fā)生器 sawtooth（）等 [8]。 stem(x) %作圖 xlabel(‘n’)。其中一個(gè)向量表示自變量 k 的取值范圍，另一個(gè)向量表示序列 x[k]的值，在命令窗口直接輸入表示兩個(gè)向量的命令語(yǔ)句即可。在 M 文件所在的目錄，再?gòu)?File Name 下面的列表框中選中這個(gè)文件，然后按 OK 按鈕即打開這個(gè) M 文件。 M 文件有兩類：命令文件和函數(shù)文件。 在 MATLAB 產(chǎn)品族中，自動(dòng)化的代碼生成工具主要有 RealTime Workshop（ RTW）和 Stateflow Coder，這兩種代碼生成工具可以直接將 Simulink 的模型框圖和 Stateflow的狀態(tài)圖轉(zhuǎn)換成高效優(yōu)化的程序代碼。 MATLAB 將高性能的數(shù)值計(jì)算和可視化集成在一起，并提供了大量的內(nèi)置函數(shù)，從而被廣泛地應(yīng)用于科學(xué)計(jì)算、控 制系統(tǒng)、信息處理等領(lǐng)域的分析、仿真和設(shè)計(jì)工作，而且利用 MATLAB 產(chǎn)品的開放式結(jié)構(gòu)，可以非常容易地對(duì) MATLAB 的功能進(jìn)行擴(kuò)充，從而在不斷深化對(duì)問題認(rèn)識(shí)的同時(shí)，不斷完善 MATLAB 產(chǎn)品以提高產(chǎn)品自身的競(jìng)爭(zhēng)能力。 由于電力電子器件自身的非關(guān)聯(lián)性，給電力電子電路和系統(tǒng)的分析了一定的復(fù)雜性和困難，一般常用波形分析和分段性化處理的方法來研究電力電子字電路?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)為電力電子電路和系統(tǒng)的分析提供了嶄新的方法，可以使復(fù)雜的電力電子系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)變得更加容易和有效。 MATLAB 是 MATLAB 產(chǎn)品家族的基礎(chǔ)，它提供了基本的數(shù)學(xué)算法，例如矩陣運(yùn)算、數(shù)值分析算法， MATLAB 集成了 2D 和 3D圖形功能，以完成相應(yīng)數(shù)值可視化的工作，并且提供了一種交互式的高級(jí)編程語(yǔ)言 —— M 語(yǔ)言，利用 M 語(yǔ)言可以通過編寫腳本或者函數(shù)文件實(shí)現(xiàn)用戶自己的算法 [1]。利用 RTW 生成的代碼簡(jiǎn)潔、可靠、易讀。兩者區(qū)別在于：命令文件沒有輸入?yún)?shù)，也不返回輸出參數(shù)；而函數(shù)文件可以輸入?yún)?shù)，也可以返回輸出參數(shù)。在 M 文件窗口可以對(duì)打開的 M 文件進(jìn)行編輯修改。 例如利用 MATLAB 表示單位脈沖序列δ [k2]在 4≤ k≤ 4 范圍內(nèi)各點(diǎn)的取值，可在命令窗口輸入如下語(yǔ)句： k=[4:4]。 %在 X 軸添加標(biāo)簽： n 程序產(chǎn)生的波形如圖 所示 。 此外，對(duì)于采樣處理， MATLAB 也提供了一些簡(jiǎn)單的處理函數(shù)，例如函數(shù) resample（）可用于改變信號(hào)的采樣率、函數(shù) decimat（）用于經(jīng)低通濾波后信號(hào)的下采樣以及函數(shù) interp（）用于經(jīng)低通濾波后信號(hào)的上采樣等等。 y=pulstran(t,d,39。幅值 39。從濾波器的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或者從單位脈沖響應(yīng)分類，可分為 IIR 濾波器（即無限長(zhǎng)單位沖擊響應(yīng)濾波器）和 FIR 濾波器（即有限長(zhǎng) 單位沖擊響應(yīng)濾波器）。 Fs=1。 h=freqz(numd,dend,w)。 fprintf(‘%.4e\n’,numd)。 圖 例一數(shù)字濾波器的增益響應(yīng) 例 2：試用 Kaiser 窗設(shè)計(jì)滿足下列指標(biāo)的 FIR 高通濾波器 Ω p= rad，Ω s= rad，δ s= 解：設(shè)計(jì)滿足上述指標(biāo)數(shù)字濾波器的 MATLAB 程序如下： %Kaiser 窗設(shè)計(jì) FIR 高通濾波器 Rs=。 mag=freqz(h,[1],omega)。 grid。 A = 1, 1, 1。 % 求復(fù)數(shù)模 f uj = angle 3 + 4i 。 % 求 y 向量 ph = plot x ,y 。L=4。Y32=Y23。 U=Y\I。 y=[imag(i1),imag(i2),imag(i3),imag(i4),imag(i5),imag(i6)]。 i6=r(6)*sin(w*t+rdir(6))。 3)卷積積分 定義 ： 激勵(lì) )(tf 、 零狀態(tài)響應(yīng) )(tyf 、 沖激響應(yīng) )(th 之間關(guān)系 )()()( thtfty f ?? 。 4)系統(tǒng)的頻率響應(yīng))( )()( ??? jF jYjH ? 周期信號(hào)輸入，可用傅立葉級(jí)數(shù)法 ???? nnn jHFY ?? )( 。 ROCzF ?)( ? )(kf 幾類序列的 ROC：有限長(zhǎng)序列，右邊序列，左邊序列，雙邊序列 。 8)S 域與 z 域的關(guān)系 s 左半平面 ?z 單位圓內(nèi) ； s 右半平面 ?z 單位圓外 ； s 虛軸 ?z 單位圓且， s 與 z 之間是多對(duì)一的映射關(guān)系 。 圖 信號(hào)相乘結(jié)果 程序如下： t=5::5。 % 確定 f(n)的序號(hào)向量和區(qū)間長(zhǎng)度 f=.^(nf5)。filled39。filled39。 tetytyty t????? ， 試求零狀態(tài)響應(yīng) )(ty 程序如下： yzs=dsolve(39。 % 差分方程的系數(shù) n=0:15。零狀態(tài)響應(yīng) 39。grid on 黃河科技學(xué)院畢業(yè) 論文 第 26 頁(yè) 運(yùn)行結(jié)果如 圖 所示 。 黃河科技學(xué)院畢業(yè) 論文 第 28 頁(yè) f ( t ) 0 . 5 0 . 5t0? ?? ?143 . 5 4 . 5 4 4 . 5 3 . 5 圖 周期矩形脈沖 程序如下 ： clear all syms t n T tao A T=4。n39。)。 運(yùn)行結(jié)果如圖 所示 。幅頻特性曲線 39。 % 系統(tǒng)函數(shù)分母多項(xiàng)式系數(shù) sys=tf(b,a)。 % 電容 C=470pF b=[L*C 0 1]。 % 系統(tǒng)函數(shù)分子多項(xiàng)式系數(shù) step(b,a)。 示例 1：通過傅里葉變換找出被隨機(jī)噪聲淹沒的信號(hào)頻率。 Ps=abs(Ys)。 title(39。 title(39。 title(39。 title(39。在數(shù)字圖像處理中常用的邊緣檢測(cè)算子有 Sobel 算 子、 Robert 算子、 Prewitt 算子、 LOG 算子、 Canny 算子，在 MATLAB 中只需要將語(yǔ)句 BW＝ edge 黃河科技學(xué)院畢業(yè) 論文 第 37 頁(yè) （ I，’ sobel’） 中的 sobel 修改為 roberts， prewitt， log 和 canny 算子就可