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MATLAB命令画出simulink示波器图形

MATLAB命令画出simulink示波器图形
MATLAB命令画出simulink示波器图形

毕业论文答辩已经结束很长时间了,现在总结一下我在做毕业论文时的用MATLAB命令画出simulink示波器图形的一点方法,我也是MATLAB初学者,所用方法不算高明方法,并且这些方法在论坛应该都能找到,请大家见谅。

第一步,将你的示波器的输出曲线以矩阵形式映射到MATLAB的工作空间内。

如图1所示,双击示波器后选择parameters目录下的Data history,将Save data to workspace勾上,Format选择Array,Variable name即你输入至工作空间的矩阵名称,这里我取名aa。在这之后运行一次仿真,那么你就可以在MATLAB的工作空间里看到你示波器输出曲线的矩阵aa。如图2所示。

第二步,用plot函数画出曲线

双击曲线矩阵aa,将可以看到详细情况,我这里的aa矩阵是一个1034行,3

列的矩阵,观察这个矩阵即可以发现,这个矩阵的第一列是仿真时间,而由于我仿真时示波器内输出的是两条曲线,所以第二列和第三列即分别代表了这2条曲线。同时大家要注意,在simulink中我们有时往往在示波器中混合输出曲线,那么就要在示波器前加一个MUX混合模块,因此示波器内曲线映射到的工作空间的矩阵是和你的MUX的输入端数有关,如果你设置了3个MUX输入端,而实际上你只使用了2个,那么曲线矩阵仍然会有4列,并且其中一列是零,而不是3列。

理解曲线矩阵的原理之后,我们就可以用plot函数画出示波器中显示的图形了。

curve=plot(aa(:,1),aa(:,2),aa(:,1),aa(:,3),'--r')

%aa(:,1)表示取aa的第一列,仿真时间

%aa(:,2)表示取aa的第二列,示波器的输入一

%aa(:,3)表示取aa的第三列,示波器的输入二

%--r表示曲线2显示的形式和颜色,这里是(red)

set(curve(1),'linewidth',3)

%设置曲线1的粗细

set(curve(2),'linewidth',3)

%设置曲线2的粗细

legend('Fuzzy','PID')

%曲线名称标注

xlabel('仿真时间(s)')

%X坐标轴名称标注

ylabel('幅值')

%Y轴坐标轴标注

title('Fuzzy Control VS PID')

%所画图的名称

grid on

%添加网格

运行上述命令后即可以看到用MATLAB命令画出的图形了,你可以在图形出来之后继续进行编辑。

[本帖最后由 mooni 于 2009-6-22 10:07 编辑] 附件

示波器.jpg(666.62 KB)

2009-6-21 22:26

曲线矩阵.jpg(870.05 KB)

2009-6-21 22:26

quxian.jpg(708.4 KB) 2009-6-21 22:26

(整理)matlab_simulink_示波器_scope_图片保存.

Matlab Figure 图形保存以及Simulink 中Scope 窗口坐标标注(label)的设置收藏 1、我们使用Matlab绘制出数据的各种图形需要保存的时候,不少同学是直接用屏幕截图的办法来做的,但这样出来的图并不清晰,不便于后续应用和处理,并且往往不符合发表论文的要求,很多论文是要求用.eps 格式的图片的。实际上,我们可以有下面两种更好的处理方法: (1)在论文里插入图片 在Matlab的Figure窗口,点击菜单栏的Edit,选择Copy Figure,然后转到你的文档界面,把光标放到需要插入图片的位置,然后Ctrl+C,你就可以得到比较清晰的图片了。 需要注意的是,这时候的图片有相当一部分空白区域,你可以用word图片工具栏的‘裁剪’功能把图片空白区域消除掉。 另外,如果需要对图片的大小进行拉伸,最好不要直接用鼠标拖拉,这样容易导致图中的点线分布变形,可以右键点击图片,选择‘设置图片格式’,在‘大小’标签的‘缩放’栏里,设置图片的大小。 (2)直接保存Figure 为了便于后续处理和应用,建议大家形成一个良好习惯,即把绘制所得的Figure窗口直接保存为.fig文件,以后你就可以多次打开它,对图像进行修改处理,例如加注标签(label)等,也可以打开.fig文件把所显示的图像转存为其它格式的文件,例如.eps、.jpg等。 2、在做Simulink仿真时,使用的Scope波形显示模块实际上也是一种Figure窗口,不过Matlab把Scope的菜单栏隐藏起来,只提供了几个有限的参数设置。如果需要对Scope中的图加上坐标、更改界面背景色等,没有菜单栏就基本上无从下手了。 可以在打开你的mdl文件之后,在Matlab的命令行输入以下指令来恢复显示Scope的Figure 菜单栏: >> set(0,'ShowHiddenHandles','on'); >> set(gcf,'menubar','figure'); 这样Scope窗口就如下所示: 然后点击菜单栏的Edit ,可以选择Copy Figure 来保持波形图,也可以选择Figure Properties 来调整Scope 的各种图形属性,包括添加xlabel、ylabel、title,更改背景颜色,

matlab滤波器设计

长安大学 数字信号处理综合设 计 专业_______电子信息工程_______ 班级__24030602___________ 姓名_______张舒_______ 学号2403060203 指导教师陈玲 日期_______2008-12-27________

一、课程设计目的: 1. 进一步理解数字信号处理的基本概念、基本理论和基本方法; 2.熟悉在Windows环境下语音信号采集的方法; 3.学会用MATLAB软件对信号进行分析和处理; 4.综合运用数字信号处理理论知识,掌握用MATLAB软件设计FIR和IIR数字滤波器的方法; 5. 提高依据所学知识及查阅的课外资料来分析问题解决问题的能力。 二、课程设计内容: 1.语音信号的采集 利用windows下的录音机录制一段自己的话音,时间控制在1秒左右;并对语音信号进行采样,理解采样频率、采样位数等概念。 2.语音信号的频谱分析 利用函数fft对采样后语音信号进行快速傅里叶变换,得到信号的频谱特性。 3.设计数字滤波器 采用窗函数法和双线性变换法设计下列要求的三种滤波器,根据语音信号的特点给出有关滤波器的性能指标: 1)低通滤波器性能指标,fp=1000Hz,fc=1200Hz, As=100dB,Ap=1dB; 2)高通滤波器性能指标,fc=4800Hz,fp=5000Hz ,As=100dB,Ap=1dB; 3)带通滤波器性能指标,fp1=1200Hz,fp2=3000Hz,fc1=1000Hz,fc2=3200Hz,As=100dB,Ap=1dB。 4.对语音信号进行滤波 比较用两种方法设计的各滤波器的性能,然后用性能好的滤波器分别对采集的语音信号进行滤波;并比较滤波前后语音信号的波形及频谱,分析信号的变化。 5.回放语音信号,感觉滤波前后的声音变化。 三、实验原理 (一)基于双线性Z变换法的IIR数字滤波器设计 由于的频率映射关系是根据推导的,所以使jΩ轴每隔2π/Ts便映射到单位圆上一周,利用冲激响应不变法设计数字滤波器时可能会导致上述的频域混叠现象。为了克服这一问题,需要找到由s平面到z平面的另外的映射关系,这种关系应保证: 1) s平面的整个jΩ轴仅映射为z平面单位圆上的一周; 2) 若G(s)是稳定的,由G(s)映射得到的H(z)也应该是稳定的; 3) 这种映射是可逆的,既能由G(s)得到H(z),也能由H(z)得到G(s); 4) 如果G(j0)=1,那么。 双线性Z变换满足以上4个条件的映射关系,其变换公式为

滤波器设计MATLAB

数字信号处理

第一章概述 《数字信号处理》课程是通信专业的一门重要专业基础课,是信息的数字化处理、存储和应用的基础。通过该课程的课程设计实践,使我们对信号与信息的采集、处理、传输、显示、存储、分析和应用等有一个系统的掌握和理解,巩固和运用在《数字信号处理》课程中所学的理论知识和实验技能,掌握数字信号处理的基础理论和处理方法,提高分析和解决信号与信息处理相关问题的能力,为以后的工作和学习打下基础。 数字滤波器是一种用来过滤时间离散信号的数字系统,通过对抽样数据进行数学处理来达到频域滤波的目的。根据其单位冲激响应函数的时域特性可分为两类:无限冲激响应(IIR)滤波器和有限冲激响应(FIR)滤波器。 其中,设计IIR数字滤波器一般采用间接法(脉冲响应不变法和双线性变换法),应用

最广泛的是双线性变换法。 我们在课本中学到基本设计过程是: ①先将给定的数字滤波器的指标转换成过渡模拟滤波器的指标; ②设计过渡模拟滤波器; ③将过渡模拟滤波器系统函数转换成数字滤波器的系统函数。 而MATLAB信号处理工具箱中的各种IIR数字滤波器设计函数都是采用双线性变换法。第六章介绍的滤波器设计函数butter、cheby1 、cheby2 和ellip可以分别被调用来直接设计巴特沃斯、切比雪夫1、切比雪夫2和椭圆模拟和数字滤波器。 第二章总体方案设计 首先我将所给信号用MATLAB作图分析,然后通过观察st的幅频特性曲线,确定用高通滤波器作为处理信号的滤波器。选取滤波器的通带最大衰减为,阻带最小衰减为60dB为参数。 然后通过编程序调用MATLAB滤波器设计函数ellipord和ellip设计椭圆滤波器;通过编程序调用函数cheb1ord和cheby1设计切比雪夫滤波器,并绘图显示其幅频响应特性曲线。最后使用用滤波器实现函数filter,用两个滤波器分别对信号st进行滤波后绘图显示时域波形,观察滤波效果。 实验程序框图如图所示:

简单低通滤波器设计及matlab仿真

东北大学 研究生考试试卷 考试科目: 课程编号: 阅卷人: 考试日期: 姓名:xl 学号: 注意事项 1.考前研究生将上述项目填写清楚. 2.字迹要清楚,保持卷面清洁. 3.交卷时请将本试卷和题签一起上交. 4.课程考试后二周内授课教师完成评卷工作,公共课成绩单与试卷交研究生院培养办公室, 专业课成绩单与试卷交各学院,各学院把成绩单交研究生院培养办公室. 东北大学研究生院培养办公室

数字滤波器设计 技术指标: 通带最大衰减: =3dB , 通带边界频率: =100Hz 阻带最小衰减: =20dB 阻带边界频率: =200Hz 采样频率:Fs=200Hz 目标: 1、根据性能指标设计一个巴特沃斯低通模拟滤波器。 2、通过双线性变换将该模拟滤波器转变为数字滤波器。 原理: 一、模拟滤波器设计 每一个滤波器的频率范围将直接取决于应用目的,因此必然是千差万别。为了使设计规范化,需要将滤波器的频率参数作归一化处理。设所给的实际频 率为Ω(或f ),归一化后的频率为λ,对低通模拟滤波器令λ=p ΩΩ/,则1 =p λ, p s s ΩΩ=/λ。令归一化复数变量为p ,λj p =,则p p s j j p Ω=ΩΩ==//λ。所以巴 特沃思模拟低通滤波器的设计可按以下三个步骤来进行。 (1)将实际频率Ω规一化 (2)求Ωc 和N 11010/2-=P C α s p s N λααlg 1 10 110lg 10 /10/--= 这样Ωc 和N 可求。 p x fp s x s f

根据滤波器设计要求=3dB ,则C =1,这样巴特沃思滤波器的设计就只剩一个参数N ,这时 N p N j G 222 )/(11 11)(ΩΩ+= += λλ (3)确定)(s G 因为λj p =,根据上面公式有 N N N p j p p G p G 22)1(11 )/(11)()(-+= += - 由 0)1(12=-+N N p 解得 )221 2exp(πN N k j p k -+=,k =1,2, (2) 这样可得 1 )21 2cos(21 ) )((1 )(21+-+-= --= -+πN N k p p p p p p p G k N k k 求得)(p G 后,用p s Ω/代替变量p ,即得实际需要得)(s G 。 二、双线性变换法 双线性变换法是将s 平面压缩变换到某一中介1s 平面的一条横带里,再通过标准变换关系)*1exp(T s z =将此带变换到整个z 平面上去,这样就使s 平面与z 平面之间建立一一对应的单值关系,消除了多值变换性。 为了将s 平面的Ωj 轴压缩到1s 平面的1Ωj 轴上的pi -到pi 一段上,可以通过以下的正切变换来实现: )21 tan(21T T Ω= Ω 这样当1Ω由T pi -经0变化到T pi 时,Ω由∞-经过0变化到∞+,也映射到了整个Ωj 轴。将这个关系延拓到整个s 平面和1s 平面,则可以得到

MATLAB命令画出simulink示波器图形

毕业论文答辩已经结束很长时间了,现在总结一下我在做毕业论文时的用MATLAB命令画出simulink示波器图形的一点方法,我也是MATLAB初学者,所用方法不算高明方法,并且这些方法在论坛应该都能找到,请大家见谅。 第一步,将你的示波器的输出曲线以矩阵形式映射到MATLAB的工作空间内。 如图1所示,双击示波器后选择parameters目录下的Data history,将Save data to workspace勾上,Format选择Array,Variable name即你输入至工作空间的矩阵名称,这里我取名aa。在这之后运行一次仿真,那么你就可以在MATLAB的工作空间里看到你示波器输出曲线的矩阵aa。如图2所示。 第二步,用plot函数画出曲线 双击曲线矩阵aa,将可以看到详细情况,我这里的aa矩阵是一个1034行,3 列的矩阵,观察这个矩阵即可以发现,这个矩阵的第一列是仿真时间,而由于我仿真时示波器内输出的是两条曲线,所以第二列和第三列即分别代表了这2条曲线。同时大家要注意,在simulink中我们有时往往在示波器中混合输出曲线,那么就要在示波器前加一个MUX混合模块,因此示波器内曲线映射到的工作空间的矩阵是和你的MUX的输入端数有关,如果你设置了3个MUX输入端,而实际上你只使用了2个,那么曲线矩阵仍然会有4列,并且其中一列是零,而不是3列。 理解曲线矩阵的原理之后,我们就可以用plot函数画出示波器中显示的图形了。 curve=plot(aa(:,1),aa(:,2),aa(:,1),aa(:,3),'--r') %aa(:,1)表示取aa的第一列,仿真时间 %aa(:,2)表示取aa的第二列,示波器的输入一 %aa(:,3)表示取aa的第三列,示波器的输入二 %--r表示曲线2显示的形式和颜色,这里是(red) set(curve(1),'linewidth',3) %设置曲线1的粗细 set(curve(2),'linewidth',3) %设置曲线2的粗细 legend('Fuzzy','PID') %曲线名称标注 xlabel('仿真时间(s)') %X坐标轴名称标注 ylabel('幅值') %Y轴坐标轴标注 title('Fuzzy Control VS PID') %所画图的名称 grid on %添加网格 运行上述命令后即可以看到用MATLAB命令画出的图形了,你可以在图形出来之后继续进行编辑。

关于滤波器设计的matlab函数简表

关于滤波器设计、实现的Matlab函数分类函数名功能说明 滤波器分析 (求幅频、相频响应)abs求模值 angle求相角 freqs模拟滤波器的频率响应freqz数字滤波器的频率响应grpdelay群延迟 impz脉冲响应(离散的)zplane画出零极点图 fvtool滤波器可视化工具 滤波器实现(求输入信号通过滤波器的响应)conv/conv2卷积/二维卷积 filter求信号通过滤波器的响应 IIR滤波器阶数估算buttord巴特沃斯滤波器阶数估算 cheb1ord切比雪夫Ⅰ型滤波器阶数估算 cheb2ord切比雪夫Ⅱ型滤波器阶数估算 ellopord椭圆滤波器阶数估算 IIR数字滤波器设计(求系统函数H(z))butter cheby1 cheby2 ellip 模拟低通滤波器原型(归一化的)buttap模拟低通巴特沃斯滤波器原型cheb1ap模拟低通切比雪夫Ⅰ型滤波器原型cheb2ap模拟低通切比雪夫Ⅱ型滤波器原型ellipap模拟低通椭圆滤波器原型besselap模拟低通贝塞尔滤波器原型 模拟低通滤波器设计(求系统函数H(s))butter巴特沃斯滤波器设计cheby1切比雪夫Ⅰ型滤波器设计cheby2切比雪夫Ⅱ型滤波器设计ellip椭圆滤波器设计besself贝塞尔滤波器设计 模拟滤波器频带变换lp2bp低通→带通 lp2bs低通→带阻 lp2hp低通→高通 lp2lp低通→低通 滤波器离散化(由模拟滤波器得到数字滤波器)bilinear脉冲响应不变法impinvar双线性变换法 FIR滤波器设计fir1基于窗函数的FIR滤波器设计 fir2基于窗函数的任意响应FIR滤波器设 计 窗函数boxcar矩形窗 rectwin矩形窗 bartlett三角窗

MATLAB编程与SIMULINK仿真简介

348 数字信号处理 MATLAB编程与SIMULINK仿真简介 A.1 MATLAB编程基础 MATLAB6.5提供了丰富的编程语句结构和实用函数,MATLAB产品组是支持你从概念设计、算法开发、建模仿真到实时实现的理想的集成环境。无论是进行科学研究还是产品开发,MATLAB产品族都是必不可少的工具。这里介绍一些常用的编程技巧和方法,以便同学们能尽快地启动起来,更好地应用MATLAB。 1. MATLAB文件的编写与调试环境 M文件的编写与调试在MATLAB Editor/Debugger下进行(图B1-1),这个集成环境可以方便地进行新建、修改、存储,选择Debug菜单中的Run命令就可以运行程序,运行结果显示在MATLAB Command Window 中。程序的调试应用Debug菜单就可以进行调试,其他高级语言中的Set/Clear Breakpoint、Single Step、Stop if error等选项都有,可以方便的调试程序。 图B1-1 M文件的编写与调试窗口 在MATLAB Editror/Debugger下按照MATLAB编程的规则键入相关的语句并存盘,就可以得到一个后缀为.m的文本文件。

2. MATLAB脚本文件和函数文件 在MATLAB中,无论是问题的提出还是结果的表达都采用你习惯的数学描述方法,而不需要用传统的编程语言进行处理。应用MATLAB编写出来的程序可以是M脚本文件(Script 。file),也可以是M函数文件(Function file),这些文件都由纯ASCII字符构成,其后缀m MATLAB下 M脚本文件是一串按用户意图排列而成的(包括控制流向指令在内)MATLAB 指令集合,可以直接执行,用户只需在Command Window中MATLAB提示符>>后键入文件名即可执行。脚本文件运行后所产生的所有变量都驻留在MATLAB的基本工作空间(Base workspace)中,只要用户不加以清除且MATLAB指令窗不关闭,则这些变量将一直保存在基本工作空间。与脚本文件不同,函数文件犹如一个“黑箱”,从外界只看到传给它的输入量和送出来的计算结果,内部运作是看不见的,并且函数文件的第一行总是以“function”引导的“函数申明行”。M函数文件必须由其它的语句来调用,在一般情况下用户不能单独键入其文件名来运行一个M函数。 MATLAB下的大多数的应用程序由M函数文件形式给出,例如求取系统特征方程的根的root ()函数和绘制零极点图的pzmap ()函数等。除了M函数文件之外,MATLAB还提供了大量的底层函数(内部),这类文件是不可读的,与M函数一起统称为函数。 3. M文件的一般结构 从结构上看脚本文件只是比函数文件少一个“函数申明行”,所以脚本文件和函数文件除第一行不同外,其余的结构都是一样的。 典型M函数文件的基本结构可由以下几部分构成: (1)函数申明行(Function declaration line),位于函数文件的首行,以MATLAB 关键字function 开头,函数名以及函数的输入输出宗量都在这一行中定义; (2)H1行(The first help text line):紧随函数申明行之后以%开头的第一行注释行。H1行包括大写体的函数名和运用关键词简要描述的函数功能,该行供lookfor关键词查询和help在线帮助查询使用; (3)在线帮助文本(Help text)区:H1行及其之后的连续以%开头的第一行的所有注释行构成在线帮助文本; (4)编写和修改记录:标志编写及修改该M文件的作者、日期,便于档案管理; (5)函数体(Function body):该部分由实现M函数功能的MATLAB指令组成。它接收输入宗量,进行程序流程控制,得到输出宗量。从运算角度看“函数申明行”和“函数体”两部分是构成M函数文件所必不可少的。 函数文件(Function file)由function()语句引导,其基本格式为: function 返回变量名=函数名(输入变量列表) 注释说明语句段 函数体语句 在编制程序的过程中输入和返回的变量分别由nargin和nargout两个MATLAB的保留参数给出,返回变量要多于1个,应该用方括号括起来,输入变量用逗号隔开。注释语句

MATLAB_simulink中的示波器scope设置

一、打印输出(Print)将系统仿真结果的输出信号打印出来。二、视图自动缩放(Autoscale)点击此按钮可以自动调整显示范围以匹配系统仿真输出信号的动态范围。三、X轴缩放、Y轴缩放以及视图整体缩放可以分别对X坐标轴、Y坐标轴或同时对X、Y坐标轴的信号显示进行缩放,以满足用户对信号做局部观察的需要。使用时,单击缩放按钮后选择需要观察的信号范围即可。若需要缩小视图,单击鼠标右键,选择弹出菜单的Zoom out即可。四、保存和恢复坐标轴设置使用Scope模块观察输出信号时,用户可以保存坐标轴设置。这样,当信号的视图发生改变后,单击恢复坐标轴设置可以恢复以前保存的坐标轴设置。五、Scope参数设置点击Scope 模块工具栏的参数设置按钮(Parameters),可以打开Scope模块的参数设置界面,见图9.2(a)。Scope 模块的参数设置包含两个选项卡:General和Data History。 1、General选项卡通常参数设置界面首先显示General选项卡的内容。在General选项卡中可以进行下列设置:(1)坐标系数目(Number of axes)在一个Scope模块中可以使用多个坐标系窗口同时输出多个信号。同时可使用的坐标系数目由此处设置。

默认设置下,Scope模块仅显示一个坐标系窗口。(2)悬浮Scope开关(floating scope)用来将Scope模块切换为悬浮Scope模块。悬浮Scope模块将在9.1.2中介绍。(3)显示时间范围(Time range)用来设置信号的显示时间范围。需要注意的是信号显示的时间范围和系统仿真的时间范围可以不同。坐标系所显示的时间范围并非为绝对时间,而是指相对时间范围,坐标系左下角的时间偏移(Time offset)规定时间的起始时刻。 (4)坐标系标签(Tick labels)确定Scope模块中各坐标系是否带有坐标系标签。此选项提供3种选择:全部坐标系都使用坐标系标签(all)、最下方坐标系使用标签(bottom axis only)以及都不使用标签(none)。2、Data history选项卡在Data history选项卡中可以进行下列设置:(1)信号显示点数限制(Limit data points to last)用来限制显示信号的数据点的数目,Scope模块会自动对信号进行截取,只显示信号最后n个点(n为设置的点数)。(2)保存信号至工作空间(Save data to workspace)将Scope 模块显示的信号保存至MATLAB工作空间中,以便于对信号进行更深入的定量分析。(3)数据保存变量名

基于matlab的FIR数字滤波器设计(多通带,窗函数法)

数字信号处理 课程设计报告 设计名称:基于matlab的FIR数字滤波器设计 彪

一、课程设计的目的 1、通过课程设计把自己在大学中所学的知识应用到实践当中。 2、深入了解利用Matlab设计FIR数字滤波器的基本方法。 3、在课程设计的过程中掌握程序编译及软件设计的基本方法。 4、提高自己对于新知识的学习能力及进行实际操作的能力。 5、锻炼自己通过网络及各种资料解决实际问题的能力。 二、主要设计内容 利用窗函数法设计FIR滤波器,绘制出滤波器的特性图。利用所设计的滤波器对多个频带叠加的正弦信号进行处理,对比滤波前后的信号时域和频域图,验证滤波器的效果。 三、设计原理 FIR 滤波器具有严格的相位特性,对于信号处理和数据传输是很重要的。 目前 FIR滤波器的设计方法主要有三种:窗函数法、频率取样法和切比雪夫等波纹逼近的最优化设计方法。常用的是窗函数法和切比雪夫等波纹逼近的最优化设计方法。本实验中的窗函数法比较简单,可应用现成的窗函数公式,在技术指标要求高的时候是比较灵活方便的。 如果 FIR 滤波器的 h(n)为实数, 而且满足以下任意条件,滤波器就具有准确的线性相位: 第一种:偶对称,h(n)=h(N-1-n),φ (ω)=-(N-1)ω/2 第二种:奇对称,h(n)=-h(N-1-n), φ(ω)=-(N-1)ω/2+pi/2 对称中心在n=(N-1)/2处 四、设计步骤 1.设计滤波器 2.所设计的滤波器对多个频带叠加的正弦信号进行处理 3.比较滤波前后信号的波形及频谱 五、用窗函数设FIR 滤波器的基本方法 基本思路:从时域出发设计 h(n)逼近理想 hd(n)。设理想滤波器的单位响应在时域表达为hd(n),则Hd(n) 一般是无限长的,且是非因果的,不能

matlabsimulink初级教程

S i m u l i n k仿真环境基础学习Simulink是面向框图的仿真软件。 7.1演示一个Simulink的简单程序 【例7.1】创建一个正弦信号的仿真模型。 步骤如下: (1)在MATLAB的命令窗口运行simulink命令,或单击工具栏中的图标,就可以打开Simulink模块库浏览器(SimulinkLibraryBrowser)窗口,如图7.1所示。

图7.1Simulink界面 (2)单击工具栏上的图标或选择菜单“File”——“New”——“Model”,新建一个名为“untitled”的空白模型窗口。 (3)在上图的右侧子模块窗口中,单击“Source”子模块库前的“+”(或双击Source),或者直接在左侧模块和工具箱栏单击Simulink下的Source子模块库,便可看到各种输入源模块。 (4)用鼠标单击所需要的输入信号源模块“SineWave”(正弦信号),将其拖放到的空白模型窗口“untitled”,则“SineWave”模块就被添加到untitled窗口;也可以用鼠标选中“SineWave”模块,单击鼠标右键,在快捷菜单中选择“addto'untitled'”命令,就可以将“SineWave”模块添加到untitled窗口,如图7.2所示。

(5) Scope ”模块(示波器)拖放到“untitled ”窗口中。 (6)在“untitled ”窗口中,用鼠标指向“SineWave ”右侧的输出端,当光标变为十字符时,按住鼠标拖向“Scope ”模块的输入端,松开鼠标按键,就完成了两个模块间的信号线连接,一个简单模型已经建成。如图7.3所示。 (7)开始仿真,单击“untitled ”模型窗口中“开始仿真”图标 ,或者选择菜单“Simulink ”——“Start ”,则仿真开始。双击“Scope ” 模块出现示波器显示屏,可以看到黄色的正弦波形。如图7.4所示。 图7.2Simulink 界面

matlab数字滤波器设计程序

%要求设计一butterworth低通数字滤波器,wp=30hz,ws=40hz,rp=0.5,rs=40,fs=100hz。>>wp=30;ws=40;rp=0.5;rs=40;fs=100; >>wp=30*2*pi;ws=40*2*pi; >> [n,wn]=buttord(wp,ws,rp,rs,'s'); >> [z,p,k]=buttap(n); >> [num,den]=zp2tf(z,p,k); >> [num1,den1]=impinvar(num,den); Warning: The output is not correct/robust. Coeffs of B(s)/A(s) are real, but B(z)/A(z) has complex coeffs. Probable cause is rooting of high-order repeated poles in A(s). > In impinvar at 124 >> [num2,den2]=bilinear(num,den,100); >> [h,w]=freqz(num1,den1); >> [h1,w1]=freqz(num2,den2); >>subplot(1,2,1); >>plot(w*fs/(2*pi),abs(h)); >>subplot(1,2,2); >>plot(w1*fs/(2*pi),abs(h1)); >>figure(1); >>subplot(1,2,1); >>zplane(num1,den1); >>subplot(1,2,2); >>zplane(num2,den2);

matlab-simulink 初级教程

Simulink仿真环境基础学习 Simulink是面向框图的仿真软件。 7.1演示一个Simulink的简单程序 【例7.1】创建一个正弦信号的仿真模型。 步骤如下: (1) 在MATLAB的命令窗口运行simulink命令,或单击工具栏中的图标,就可以打开Simulink模块库浏览器(Simulink Library Browser) 窗口,如图7.1所示。

(2) 单击工具栏上的图标或选择菜单“File ”——“New ”——“Model ”,新建一个名为“untitled ”的空白模型窗口。 (3) 在上图的右侧子模块窗口中,单击“Source ”子模块库前的“+”(或双击Source),或者直接在左侧模块和工具箱栏单击Simulink 下的Source 子模块库,便可看到各种输入源模块。 (4) 用鼠标单击所需要的输入信号源模块“Sine Wave ”(正弦信号),将其拖放到的空白模型窗口“untitled ”,则“Sine Wave ”模块就被添加到untitled 窗口;也可以用鼠标选中“Sine Wave ”模块,单击鼠标右键,在快捷菜单中选择“add to 'untitled'”命令,就可以将“Sine Wave ”模块添加到untitled 窗口,如图7.2所示。 图7.1 Simulink 界面

(5) 用同样的方法打开接收模块库“Sinks”,选择其中的“Scope”模块(示波器)拖放到“untitled”窗口中。 (6) 在“untitled”窗口中,用鼠标指向“Sine Wave”右侧的输出端,当光标变为十字符时,按住鼠标拖向“Scope”模块的输入端,松开鼠标按键,就完成了两个模块间的信号线连接,一个简单模型已经建成。如图7.3所示。 (7) 开始仿真,单击“untitled ”模型窗口中“开始仿真”图标,或者选择菜单“Simulink”——“Start”,则仿真开始。双击“Scope”模块出现示波器显示屏, 可以看到黄色的正弦波形。如图7.4所示。 图7.2 Simulink界面

matlab simulink 的浮动示波器(floating scope)使用说明

浮动示波器(floating scope) 1.示波器的参数 " Number of axes" 项用于设定示波器的Y 轴数量,即示波器的输入信号端口的个数,其预设值为"1" ,也就是说该示波器可以用来观察一路信号,将其设为"2" ,则可以同时观察两路信号,并且示波器的图标也自动变为有两个输入端口,依次类推,这样一个示波器可以同时观察多路信号。 "Time range" (时间范围) ,用于设定示波器时间轴的最大值,这一般可以选自动(auto) ,这样X 轴就自动以系统仿真参数设置中的起始和终止时间作为示披器的时间显示范围。 第三项用于选择标签的贴放位置。 第四项用于选择数据取样方式,其中Decimation 方式是当右边栏设为"3" 时,则每3 个数据取一个,设为"5" 时,则是5 中取1 ,设的数字越大显示的波形就越粗糙,但是数据存储的空间可以减少。一般该项保持预置值"1" ,这样输入的数据都显示,画出的波形较光滑漂亮。如果取样方式选Sample time 采样方式,则其右栏里输入的是采样的时间间隔,这时将按采样间隔提取数据显示。该页中还有一项"Floating scope" 选择,如果在它左方的小框中点击选中,则该示波器成为浮动的示波器,即没有输入接口,但可以接收其他模块发送来的数据。 示波器设置的第二页是数据页,这里有两项选择。第一项是数据点数,预置值是

5000 ,即可以显示5000个数据,若超过5000 个数据,则删掉前面的保留后面的。也可以不选该项,这样所有数据都显示,在计算量大时对内存的要求高一些。如果选中了数据页的第二项"Save data to workspace" ,即将数据放到工作间去,则仿真的结果可以保存起来,并可以用MATLAB 的绘图命令来处理,也可以用其他绘图软件画出更漂亮的图形。 在保存数据栏下,还有两项设置,第一项是保存的数据命名(Variable name) ,这时给数据起一个名,以便将来调用时识别。第二项是选择数据的保存格式(Format) ,该处有3 种选择:Arrary格式适用于只有一个输入变量的情况;Structure with time 和Structure 这两种格式适用于以矢量表示的多个变量情况,并且前者同时保存数值和时间,后者仅保存数值。用Arrary 格式保存的变量,为了以后可以用MATLAB 命令重画,同时需要将时间也保存起来,这时可以在模型平台上调用一个Sources 模型库中的时钟模块(Clock) ,并将其连接一个示波器,用示波器的Save data to workspace 功能将时间作为一个变量同时保存起来。 2 . 图形缩放 在示波器窗口菜单上有3 个放大镜,分别可以用于图形的区域放大、X轴向和Y 轴向的图形放大。 3. 坐标轴范围 这可以在Scope 窗口的图形部分点击鼠标右键,在弹出的功能菜单中选择"axes properties…'" 项,则可以打开Y 轴范围限制的对话框。 4 浮动示波器(floating scope)

基于MATLAB的数字滤波器设计

基于matlab的数字滤波器设计 摘要:本文介绍的是数字滤波器在MATLAB环境下的设计方法。数字滤波是数字信号处理的重要内容,在实际应用中有非常大的作用。我们研究的数字滤波器可分为IIR和FIR两大类。对于IIR数字滤波器的设计,我们需要借助模拟原型滤波器,然后再将模拟滤波器转化为数字滤波器,文中采用的设计方法是脉冲响应不变法、双向性变换法和完全函数设计法;对于FIR数字滤波器的设计,可以根据所给定的频率特性直接设计,文中采用的设计方法是窗函数法。根据IIR 滤波器和FIR滤波器的特点,本文在MATLAB坏境下分别用双线性变换法设计IIR和用窗函数设计FIR数字滤波器,并让这两种滤波器对采集的语音信号进行分析和比较,经过分析,最后给出了IIR和FIR对语音滤波的效果,并总结这两种滤波器在MATLAB环境下设计方法的优缺点。 关键词:数字滤波器;IIR ;FIR ;MATLAB

The Design of Digital Filter based on MATLAB Abstract:This article describes a digital filter in the MATLAB environment design. Digital filtering is an important part of digital signal processing which is playing a very big role in practice .The digital filter we studied can be divided into two categories——IIR and FIR. For the IIR digital filter design, we will need the help of simulation prototype filter, analog filters and then converted it into digital filter For the IIR digital filter design .The design methods used in the text is the same impulse response method, bi-sexual transformation and full function design ;We can based on the frequency characteristics of the given direct design, design method used in the text is the window function for FIR digital filter design. Based on the characteristics of IIR filter and FIR filters ,the bad paper in the MATLAB environment under the bilinear transformation method were used to design IIR and FIR with window function digital filter design and filters to capture both the voice signal analysis and compare. Through analysis of IIR and FIR Finally, the effect of filtering on the speech, and concluded the advantages and disadvantages in the two filter design methods in the MATLAB environment. Key words: Digital Filter ;IIR;FIR;MATLAB

Matlab与Simulink系统仿真学习心得PDF.pdf

Matlab与Simulink系统仿真学习心得 班级:07610 学号:072019 姓名:马楠 第一部分:Matlab学习心得以及实践 Matlab是迄今为止我所见到过的功能最为强大实用范围宽广的软件。的确Matlab适用于教学,航天,网络仿真等等。而且提供了很多功能强大的工具箱,并且最为突出的是它自带的很全面细致的帮助文档,无论你是初学者还是老手都会惊叹于此,你也不必去花很多时间去熟悉那些繁杂的命令,并且很容易通过这些帮助文档得到关于这些函数最精准的用法。 Matlab是一个建立在矩阵操作上的软件,我想要想真正懂得并理解Matlab与一般的语言比如C或者java的区别,那么你就应该真正理解矩阵的思想。而且要熟悉Matlab对矩阵存储的方式(在下文中我会详细解释与之相关的内容),这样对提高你的代码执行效率与易懂性都有很大的帮助。 但是Matlab究竟应该怎么定位呢?一个编程软件,一个数学工具,一个工具箱,一个开发引擎,一个仿真工具,一个虚拟现实软件……的确要精准的说出Matlab的作用很难,或许去定义这个东西到底是用来干什么的并不重要,It is just a tool。 关于Matlab的学习方法,我想与别的语言有很大不同,对于汇编或者C,我们应当很注重底层的一些操作,比如栈或者队列存储数据的方式,int或者double类型转换的时候产生的数据丢失,或者指针方面很头疼的一些东西,但是对于Matlab你根本不必去注重这些东西,也不必去清除的记得那个函数的具体调用方式,那个函数的内容与结构等等。你需要的只是相当用一个笔记本写下你一步一步实现目标的步骤而已。一种草稿纸式的语言。你所学的东西很大部分都是为你要做的目标来服务的,也许这就是当初面向对象式语言产生的原因,但是Matlab就是这种语言的一个代表。 好了,就说到这里了,接下来是我自己学习中对Matlab的一些应用中所遇到的问题以及思考方式和解决办法。 1 离散信号卷积: N1=input('N1=');%输入N1 N2=input('N2=');%输入N2 k1=0:(N1-1);%定义序列f1的对应序号向量 k2=0:(N2-1);% 序列f2的对应序号向量 f1=ones(1,N1);%f1为阶跃序列 f2=0.5*k2;%f2为斜坡序列 [f,k]=dconv(f1,f2,k1,k2)%求离散卷积 其中dconv函数的代码为: function [f,k]=dconv(f1,f2,k1,k2) %The function of compute f=f1*f2 % f: 卷积和序列f(k)对应的非零样值向量 % k:序列f(k)的对应序号向量 % f1: 序列f1(k)非零样值向量 % f2: 序列f2(k)的非零样值向量 % k1: 序列f1(k)的对应序号向量 % k2: 序列f2(k)的对应序号向量

高级数字滤波器设计及Matlab实现

高级数字滤波器设计及Matlab 实现 利用Parks-McClellan 算法设计线性相位FIR 滤波器 一、 算法原理 长度为2n+1的线性相位数字滤波器的传输函数为:20 ()n k k k G z h Z -== ∑。当 Z=exp(j T ω)=exp(2j F π)时,可得到频率响应: ()exp(2)cos 2n k k G F j nF d k F ππ==-∑ exp(2)()j F H F π=- 其中2n k k d h -=,k=0,……,n-1,0n d h = max ()()()W F D F H F - 对于一个理想的低通滤波器上式中的H(F)可以表示为: 误差加权函数: 允许设计者自己给定通带和阻带内的误差范围。令p s B B A = ,设计长度为2n+1的线性相位低通滤波器只要找到k d 并使得m a x ()()()W F D F H F -最小。 设空间A 是[0,1/2]的封闭子空间,为了使0 ()cos 2n k k H F d kF π== ∑是D(F) 在A 上唯一的最佳逼近,加权误差方程()()[()()]E F W F D F H F =-在A 上至少要有n+2个交错点。因此1()()i i E F E F E -=-=±,011,n i F F F F A +<∈ ,

max ()E E F =。算法的流程如图1所示。 对于给定的n+2个频率点,需要计算n+2个方程: ()(()())(1)k k k k W F H F D F ρ-=-- 写成矩阵的形式就是: 图 1.

0000001 1 1 1 1011 1 1 1 11 1cos 2cos 4cos 2()()11cos 2cos 4cos 2()()()(1)1cos 2cos 4cos 2()n n n n n n n F F nF W F d D F d F F nF D F W F d D F F F nF W F ππππππρπππ++++++?? ???? ?? ?? ??-????????????=??????????????????-?? ????? ? 通过该方程组可得: 其中: 利用拉格朗日插值公式可得: 这里 利用求得的H(F)求出误差函数E(F)。如果对所有的频率都有()E F ρ≤,说明ρ是纹波极值,交错频率点121,n F F F + 是交错频率点。若存在某些频率使得()E F ρ>,说明初始交错点组中的某些点需要交换。 对于上次确定的121,n F F F + 中每一点,都检查其附近是否存在某一频率 ()E F ρ>,如果有再在该点附近找出局部极值点,并用该,点代替原来的

基于MATLAB的滤波器设计

基于MATLAB 的滤波器设计 摘 要:利用MA TLAB 设计滤波器,可以按照设计要求非常方便地调整设计参数,极大地减轻了设计的工作量,有利于滤波器设计的最优化。Matlab 因其强大的数据处理功能被广泛应用于工程计算,其丰富的工具箱为工程计算提供了便利,利用Matlab 信号处理工具箱可以快速有效地设计各种数字滤波器,设计简单方便。本文介绍了在MATLAB R2011a 环境下滤波器设计的方法和步骤。 关键词:滤波器,matlab ,FIR ,IIR Abstract :By using MATLAB , we can design filters and modify the filters’parameters conveniently according to our demands. This relieves greatly design work loads and makes for optimization of filter designing. Matlab can be widely used in engineering calculations because of its powerful functions of data processing. Its rich toolbox makes the calculations easy. With Matlab signal processing toolbox, various digital filters can be designed effectively in simple way. This article introduce the methods and processes in the circumstance of MATLAB R2011a. Keywords :filter ,matlab ,fdatool 1.滤波器的原理 凡是可以使信号中特定的频率成分通过,而极大地衰减或抑制其他频率成分的装置或系统都称之为滤波器,相当于频率“筛子”。 滤波器的功能就是允许某一部分频率的信号顺利的通过,而另外一部分频率的信号则受到较大的抑制,它实质上是一个选频电路。 滤波器中,把信号能够通过的频率范围,称为通频带或通带;反之,信号受到很大衰减或完全被抑制的频率范围称为阻带;通带和阻带之间的分界频率称为截止频率;理想滤波器在通带内的电压增益为常数,在阻带内的电压增益为零;实际滤波器的通带和阻带之间存在一定频率范围的过渡带。 a .理想滤波器的频率特性 理想滤波器:使通带内信号的幅值和相位都不失真,阻喧内的频率成分都衰减为零的滤波器,其通带和阻带之间有明显的分界线。 如理想低通滤波器的频率响应函数为 0()()jw t C H jw A l W W Ω-=≤ 或 ()0()C H jw W W =>理想滤波器实际上并不存在。 b .实际滤波器 实际滤波器的特性需要以下参数描述: 1)恒部平均值A0:描述通带内的幅频特性;波纹幅度:d 。 2)上、下截止频率:以幅频特性值为A0/2时的相应频率值WC1,WC2作为带通滤波器的上、下截止频率。带宽21C C B W W =-。

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