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SVPWM理论及Simulink仿真搭建

SVPWM理论及Simulink仿真搭建
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1 SVPWM 技术原理

1.1 SVPWM 调制技术原理

空间矢量脉宽调制SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation),实际上是对应于交流感应电机或永磁同步电机中的三相电压源逆变器功率器件的一种特殊的开关触发顺序和脉宽大小的组合,这种开关触发顺序和组合将在定子线圈中产生三相互差120°电角度、失真较小的正弦波电流波形。实践和理论证明,与直接的正弦脉宽调制(SPWM)技术相比,SVPWM 的优点主要有:

(1) SVPWM 优化谐波程度比较高,消除谐波效果要比SPWM 好,实现容易,并且可以提高电压利用率。

(2) SVPWM 比较适合于数字化控制系统。

目前以微控器为核心的数字化控制系统是发展趋势,所以逆变器中采用SVPWM 应是优先的选择。

对称电压三相正弦相电压的瞬时值可以表示为:

a m

b m

c m cos 2cos()32cos()3u U t u U t u U t ωωπωπ?

?=?

?

=-??

?

=+??

(2-23) 其中U m 为相电压的幅值,ω=2πf 为相电压的角频率。图2.11为三相电压的向量图,在该平面上形成一个复平面,复平面的实轴与A 相电压向量重合,虚轴超前实轴

90,分别标识为Re 、Im 。在这个复平面上,定义三相相电压u a 、u b 、u c 合成的电压空间矢量out U 为:

22j j j()332

out

a b c m 2()3

t U u u e u e U e π

ππω--=++= (2-24)

图2.11 电压空间矢量

三相电压型逆变器电路原理图如图2.12所示。定义开关量a ,b ,c 和a ',b ',c '表示6个功率开关管的开关状态。当a ,b 或c 为1时,逆变桥的上桥臂开关管开通,其下桥臂开关管关断(即a ',b '或c '为0);反之,当a ,b 或c 为0时,上桥臂开关管关断而下桥臂开关管开通(即a ',b '或c '为1)。由于同一桥臂上下开关管不能同时导通,则上述的逆变器三路逆变桥的组态一共有8

种。对于不同的开关状态组合(abc ),可以得到8个基本电压空间矢量。各矢量为:

22j j dc

3

3out

2()3

U U a be ce ππ-=++ (2-25)

则相电压V an 、V bn 、V cn ,线电压V ab 、V bc 、V ca 以及out ()U abc 的值如下表2-1所示(其中U dc

为直流母线电压)。

图2.12 三相电压型逆变器原理图

量。将8种组合的基本空间电压矢量映射至图2.11所示的复平面,即可以得到如图2.13所示的电压空间矢量图。它们将复平面分成了6个区,称之为扇区。

α

60(110)

U 0(100)

U 120(010)

U 180(011)

U 240(001)

U 300(101)

U Ⅴ

图2.13 电压空间矢量与对应的(abc )示意图

1.2 SVPWM 算法实现

SVPWM 的理论基础是平均值等效原理,即在一个开关周期T PWM 内通过对基本电压矢量加以组合,使其平均值与给定电压矢量相等。本文采用电压矢量合成法实现SVPWM 。如上图2.13所示,在某个时刻,电压空间矢量out U 旋转到某个区域中,可由组成这个区域的两个相邻的非零矢量(K U 和K+1U )和零矢量(0U )在时间上的不同组合来得到。先作用的K U 称为主矢量,后作用的K+1U 称为辅矢量,作用的时间分别为T K 和T K+1,000U 作用时间为T o 。以扇区I 为例,空间矢量合成示意图如图2.14所示。根据平衡等效原则可以得到下式:

PWM out 102600000111()T U TU T U T U U =++或 (2-27) 120PWM T T T T ++= (2-28)

11PWM

2260PWM o T U U T T U U T ?=???

?=??

(2-29) 式中,T 1,T 2,T 0分别为0U ,60U 和零矢量000U 和111U 的作用时间,θ为合成矢量与主矢量的夹角。

U 0

U U 1

1

U β

α

u β

图2.14 电压空间矢量合成示意图

要合成所需的电压空间矢量,需要计算T 1,T 2,T 0,由图2.14可以得到:

out 1

2sin 2/3

sin(/3)

sin U U U ππθθ

=

=

-

(2-30)

将式

(2-29)及∣0U ∣=∣60U ∣=2U dc /3和∣out U ∣=U m 代入式(2-30)中,可以得到:

1PWM

dc 2PWM dc

o PWM dc sin()3sin (1))

6T T T T πθθπ

θ?=-??

?

=???=-??

(2-31) 取SVPWM 调制深度m dc /M U ,在SVPWM 调制中,要使得合成矢量在线性区域内调制,则要满足out m dc 2/3U U U =≤,即max 2 1.15471M ==>。由此可知,在SVPWM 调制中,调制深度最大值可以达到1.1547,比SPWM 调制最高所能达到的调制深度

1高出0.1547,这使其直流母线电压利用率更高,也是

SVPWM 控制算法的一个主要优点。 (1) 判断电压空间矢量

U out 所在的扇区

判断电压空间矢量U out 所在扇区的目的是确定本开关周期所使用的基本电压空间矢量。用U α和U β表示参考电压矢量U out 在α、β轴上的分量,定义U ref1,U ref2,U ref3三个变量,令:

ref1ref2ref3U u U u U u β

αβαβ

?=??

=-??=-?? (2-32) 再定义三个变量A ,B ,C 通过分析可以得出:

若U ref1>0,则A=1,否则A=0; 若U ref2>0,则B=1,否则B=0; 若U ref3>0,则C=1,否则C=0。

令N=4*C+2*B+A ,则可以得到N 与扇区的关系,通过下表2-2得出U out 所在的扇区(如图2.13)。

表2-2 N 与扇区的对应关系

(2) 确定各扇区相邻两非零矢量和零矢量作用时间

由图

2.14可以得出:

12060PWM PWM

260PWM cos 3sin 3T T u U U T T T u U T αβππ?=+???

?=??

(2-33) 则上式可以得出:

PWM

1

dc

PWM 2

dc )2T u U T u

U αββ?=-???

?=??

(2-34) 同理,以此类推可以得出其它扇区各矢量的作用时间,可以令:

PWM dc

dc dc ))u X U Y u Z u βαβαβ?=????=+????=+??

(2-35) 可以得到各个扇区T 1、T 2、T 0作用的时间如下表2-3所示。 表2-3 各扇区T 1、T 2、T 0作用时间

、T 、T 如果当T 1+T 2>T PWM ,必须进行过调制处理,则令:

11PWM 12

22

PWM 12T T T T T T T T T T ?=?+??

?=?+?

(2-36) (3) 确定各扇区矢量切换点

定义:

a PWM 12

b a 1c

b 2()/4/2

/2

T T T T T T T T T T =--??

=+??=+? (2-37) 三相电压开关时间切换点T cmp1、T cmp2、T cmp3与各扇区的关系如下表2-4所示。 表2-4 各扇区时间切换点T cmp1、T cmp2、T cmp3

、T 、T

关状态每次只变化一次。假设零矢量000和零矢量111在一个开关周期中作用时间相同,生成的是对称PWM 波形,再把每个基本空间电压矢量作用时间一分为二。例如图1-4所示的扇区I ,逆变器开关状态编码序列为000,100,110,111,110,100,000,将三角波周期T PWM 作为定时周期,与切换点T cmp1、T cmp2、T cmp3比较,从而调制出SVPWM 波,其输出波形如图2.15所示。同理,可以得到其它扇区的波形图。

PWM PWM a b c

图2.15 扇区I 内三相PWM 调制方式

1.3 SVPWM 建模与仿真

SVPWM 仿真模块图如图2.16所示,对其逆变电路进行了开环研究仿真,其中仿真参数

设置如下:直流电压U dc =550V ,T PWM =0.0001s ,给定三相参考相电压有效值220V 。图2.17(a),(b),(c),(d)分别给出了扇区N、电压切换时间T cmp1、A 相电压V an 、波线电压波V ab 仿真波形图。

直流电压

直流电压

PWM周期

图2.16 SVPWM仿真模型图

图三相到两相静止变换

图扇区N判断

图中间变量XYZ

图t1 和t2 计算

图 计算切换时间tcm1 tcm2 tcm3

1234567N

t /s

(a) 扇区N

2550T c m p 1/ μs

t /s

(b) 切换时间

-400

-2000200400

V a n / V

t /s

(c) A 相电压仿真波形

-600

-400-2000200400600V a b / V

t /s

(d) 线电压仿真波形 图2.17 SVPWM 仿真波形

从图(a)看出,扇区N 值为3、1、5、4、6、2交替。从图(b)看出,由SVPWM 算法得到的调制波呈马鞍形,这样有利于提高直流电压利用率,有效抑制谐波。由图(c)看出,SVPWM 控制方式能够较好地实现对逆变器的控制,得到的相电压为6拍阶梯波。由图(d)可以看出,逆变器输出的线电压波形为三电平,其幅值为直流电压值。

扇区判断中间值:

function sector=sector_fun(U_beta,U_alfa)

if (U_beta>0)

A=1;

else

A=0;

end

if (sqrt(3)*U_alfa-U_beta>0)

B=1;

else

B=0;

end

if(-sqrt(3)*U_alfa-U_beta>0)

C=1;

else

C=0;

end

sector=4*C+2*B+A;

作用时间

function [T1,T2]=time_cal(sector,U_beta,U_alfa,U_dc,Ts) %Calculate time.

x=sqrt(3)*U_beta*Ts/U_dc;

y=(sqrt(3)/2*U_beta+1.5*U_alfa)*Ts/U_dc;

z=(sqrt(3)/2*U_beta-1.5*U_alfa)*Ts/U_dc;

switch (sector)

case 1

T1=z;

T2=y;

case 2

T1=y;

T2=-x;

case 3

T1=-z;

T2=x;

case 4

T1=-x;

T2=z;

case 5

T1=x;

T2=-y;

otherwise

T1=-y;

T2=-z;

end

%Adjust time, based on the subsection.

if T1>=T2

if ((T1+T2/2)<=Ts)

if ((T1+T2)>Ts)

T1=T1/(T1+T2)*Ts;

T2=Ts-T1; %mistake corrected from T2=T2/(T1+T2)*Ts

end

else

T1=Ts;

T2=0;

end

else

if ((T2+T1/2)<=Ts)

if ((T1+T2)>Ts)

T1=T1/(T1+T2)*Ts;

T2=Ts-T1; %mistake corrected from T2=T2/(T1+T2)*Ts

end

else

T2=Ts;

T1=0;

end

end

end

扇区切换时间

function [comp1,comp2,comp3]=trigger_comp_cal(sector,T1,T2,Ts) Ta=(Ts-T1-T2)/4;

Tb=Ta+T1/2;

Tc=Tb+T2/2;

switch (sector)

case 1

comp1=Tb;comp2=Ta;comp3=Tc;

case 2

comp1=Ta;comp2=Tc;comp3=Tb;

case 3

comp1=Ta;comp2=Tb;comp3=Tc;

case 4

comp1=Tc;comp2=Tb;comp3=Ta;

case 5

comp1=Tc;comp2=Ta;comp3=Tb;

otherwise

comp1=Tb;comp2=Tc;comp3=Ta;

end

触发信号的产生

function

[pwm1_1,pwm1_2,pwm3_1,pwm3_2,pwm5_1,pwm5_2]=Trigger_signal_produce(com p1,comp2,comp3,carrier_wave)

if (comp1

pwm1_1=1;pwm1_2=0;

else

pwm1_1=0;pwm1_2=1;

end

if (comp2

pwm3_1=1;pwm3_2=0;

else

pwm3_1=0;pwm3_2=1;

end

if (comp3

pwm5_1=1;pwm5_2=0;

else

pwm5_1=0;pwm5_2=1;

end

通信仿真课程设计-matlab-simulink

成都理工大学工程技术学院 《通信仿真课程设计》报告 班级:信息工程1班 姓名:寇路军 学号: 201620101133 指导教师:周玲 成绩: 2019 年 3月 23 日

目录 通信仿真课程设计报告 (2) 一.绪论 (2) 二.课程设计的目的 (2) 三.模拟调制系统的设计 (3) 3.1 二进制相移键控调制基本原理 (3) 3.2 2PSK信号的调制 (3) 3.2.1模拟调制的方法 (3) 3.3 2PSK信号的解调 (4) 3.4 2PSK的“倒∏现象”或“反向工作” (5) 3.5功率谱密度 (5) 四.数字调制技术设计 (7) 4.1 2PSK的仿真 (7) 4.1.1仿真原理图 (7) 4.1.2 仿真数据 (7) 4.1.3 输出结果 (9) 总结 (10) 参考文献 (11)

通信仿真课程设计报告 一.绪论 随着社会的快速发展,通信系统在社会上表现出越来越重要的作用。目前,我们生活中使用的手机,电话,Internet,ATM机等通信设备都离不开通信系统。随着通信系统与我们生活越来越密切,使用越来越广泛,对社会对通信系统的性能也越高。另外,随着人们对通信设备更新换代速度越来越快。不得不缩短通信系统的开发周期以及提高系统性能。针对这两方面的要求,必需要通过强大的计算机辅助分析设计技术和工具才能实现。自从现代以来,计算机科技走上了快速发展道路,实现了可视化的仿真软件。 通信系统仿真,在目前的通信系统工程设计当中。已成为了不可替代的一部分。它表现出很强的灵活性和适应性。为我们更好地研究通信系统性能带来了很大的帮助。本论文主要针对模拟调制系统中的二进制相移键控调制技术进行设计和基于Simulink进行仿真。通过系统仿真验证理论中的结论。本论文设计的目的之一是进一步加强理论知识,熟悉Matlab软件。 Simulink是MATLAB最重要的组件之一,它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中,无需大量书写程序,而只需要通过简单直观的鼠标操作,就可构造出复杂的系统。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点,并基于以上优点Simulink 已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。 二.课程设计的目的 1.掌握模拟系统2PSK调制和解调原理及设计方法。 2.熟悉基于Simulink的通信系统仿真。

Matlab通信系统仿真实验报告

Matlab通信原理仿真 学号: 2142402 姓名:圣斌

实验一Matlab 基本语法与信号系统分析 一、实验目的: 1、掌握MATLAB的基本绘图方法; 2、实现绘制复指数信号的时域波形。 二、实验设备与软件环境: 1、实验设备:计算机 2、软件环境:MATLAB R2009a 三、实验内容: 1、MATLAB为用户提供了结果可视化功能,只要在命令行窗口输入相应的命令,结果就会用图形直接表示出来。 MATLAB程序如下: x = -pi::pi; y1 = sin(x); y2 = cos(x); %准备绘图数据 figure(1); %打开图形窗口 subplot(2,1,1); %确定第一幅图绘图窗口 plot(x,y1); %以x,y1绘图 title('plot(x,y1)'); %为第一幅图取名为’plot(x,y1)’ grid on; %为第一幅图绘制网格线 subplot(2,1,2) %确定第二幅图绘图窗口 plot(x,y2); %以x,y2绘图 xlabel('time'),ylabel('y') %第二幅图横坐标为’time’,纵坐标为’y’运行结果如下图: 2、上例中的图形使用的是默认的颜色和线型,MATLAB中提供了多种颜色和线型,并且可以绘制出脉冲图、误差条形图等多种形式图: MATLAB程序如下: x=-pi:.1:pi; y1=sin (x); y2=cos (x); figure (1); %subplot (2,1,1); plot (x,y1); title ('plot (x,y1)'); grid on %subplot (2,1,2); plot (x,y2);

Simulink系统仿真课程设计

《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 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

信息系统仿真课程设计任务书

目录 摘要 (5) 一、Simulink仿真设计 (6) 1.1 低通抽样定理 (6) 1.2 抽样量化编码 (9) 二、MATLAB仿真设计 (12) 2.1、自编程序实现动态卷积 (12) 2.1.1 编程分析 (12) 2.1.2自编matlab程序: (13) 2.1.3 仿真图形 (13) 2.1.4仿真结果分析 (15) 2.2用双线性变换法设计IIR数字滤波器 (15) 2.2.1双线性变换法的基本知识 (15) 2.2.2采用双线性变换法设计一个巴特沃斯数字低通滤波器 (16) 2.2.3自编matlab程序 (16) 2.2.4 仿真波形 (17) 2.2.5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。

自动控制原理MATLAB仿真实验报告

实验一 MATLAB 及仿真实验(控制系统的时域分析) 一、实验目的 学习利用MATLAB 进行控制系统时域分析,包括典型响应、判断系统稳定性和分析系统的动态特性; 二、预习要点 1、 系统的典型响应有哪些? 2、 如何判断系统稳定性? 3、 系统的动态性能指标有哪些? 三、实验方法 (一) 四种典型响应 1、 阶跃响应: 阶跃响应常用格式: 1、)(sys step ;其中sys 可以为连续系统,也可为离散系统。 2、),(Tn sys step ;表示时间范围0---Tn 。 3、),(T sys step ;表示时间范围向量T 指定。 4、),(T sys step Y =;可详细了解某段时间的输入、输出情况。 2、 脉冲响应: 脉冲函数在数学上的精确定义:0 ,0)(1)(0 ?==?∞ t x f dx x f 其拉氏变换为:) ()()()(1)(s G s f s G s Y s f === 所以脉冲响应即为传函的反拉氏变换。 脉冲响应函数常用格式: ① )(sys impulse ; ② ); ,();,(T sys impulse Tn sys impulse ③ ),(T sys impulse Y = (二) 分析系统稳定性 有以下三种方法: 1、 利用pzmap 绘制连续系统的零极点图; 2、 利用tf2zp 求出系统零极点; 3、 利用roots 求分母多项式的根来确定系统的极点 (三) 系统的动态特性分析 Matlab 提供了求取连续系统的单位阶跃响应函数step 、单位脉冲响应函数impulse 、零输入响应函数initial 以及任意输入下的仿真函数lsim.

MATLAB Simulink系统建模与仿真 实验报告

MATLAB/Simulink 电力系统建模与仿真 实验报告 姓名:****** 专业:电气工程及其自动化 班级:******************* 学号:*******************

实验一无穷大功率电源供电系统三相短路仿真 1.1 无穷大功率电源供电系统仿真模型构建 运行MATLAB软件,点击Simulink模型构建,根据电路原理图,添加下列模块: (1)无穷大功率电源模块(Three-phase source) (2)三相并联RLC负荷模块(Three-Phase Parallel RLC Load) (3)三相串联RLC支路模块(Three-Phase Series RLC Branch) (4)三相双绕组变压器模块(Three-Phase Transformer (Two Windings)) (5)三相电压电流测量模块(Three-Phase V-I Measurement) (6)三相故障设置模块(Three-Phase Fault) (7)示波器模块(Scope) (8)电力系统图形用户界面(Powergui) 按电路原理图连接线路得到仿真图如下: 1.2 无穷大功率电源供电系统仿真参数设置 1.2.1 电源模块 设置三相电压110kV,相角0°,频率50Hz,接线方式为中性点接地的Y形接法,电源电阻0.00529Ω,电源电感0.000140H,参数设置如下图:

1.2.2 变压器模块 变压器模块参数采用标幺值设置,功率20MVA,频率50Hz,一次测采用Y型连接,一次测电压110kV,二次侧采用Y型连接,二次侧电压11kV,经过标幺值折算后的绕组电阻为0.0033,绕组漏感为0.052,励磁电阻为909.09,励磁电感为106.3,参数设置如下图: 1.2.3 输电线路模块 根据给定参数计算输电线路参数为:电阻8.5Ω,电感0.064L,参数设置如下图: 1.2.4 三相电压电流测量模块 此模块将在变压器低压侧测量得到的电压、电流信号转变成Simulink信号,相当于电压、电流互感器的作用,勾选“使用标签(Use a label)”以便于示波器观察波形,设置电压标签“Vabc”,电流标签“Iabc”,参数设置如下图:

通信仿真课程设计-matlab-simulink

理工大学工程技术学院 《通信仿真课程设计》报告 班级:信息工程1班 姓名:寇路军 学号: 3 指导教师:周玲 成绩: 2019 年 3月 23 日

目录 通信仿真课程设计报告 (2) 一.绪论 (2) 二.课程设计的目的 (2) 三.模拟调制系统的设计 (3) 3.1 二进制相移键控调制基本原理 (3) 3.2 2PSK信号的调制 (3) 3.2.1模拟调制的方法 (3) 3.3 2PSK信号的解调 (4) 3.4 2PSK的“倒∏现象”或“反向工作” (5) 3.5功率谱密度 (5) 四.数字调制技术设计 (7) 4.1 2PSK的仿真 (7) 4.1.1仿真原理图 (7) 4.1.2 仿真数据 (7) 4.1.3 输出结果 (9) 总结 (10) 参考文献 (11)

通信仿真课程设计报告 一.绪论 随着社会的快速发展,通信系统在社会上表现出越来越重要的作用。目前,我们生活中使用的手机,,Internet,ATM机等通信设备都离不开通信系统。随着通信系统与我们生活越来越密切,使用越来越广泛,对社会对通信系统的性能也越高。另外,随着人们对通信设备更新换代速度越来越快。不得不缩短通信系统的开发周期以及提高系统性能。针对这两方面的要求,必需要通过强大的计算机辅助分析设计技术和工具才能实现。自从现代以来,计算机科技走上了快速发展道路,实现了可视化的仿真软件。 通信系统仿真,在目前的通信系统工程设计当中。已成为了不可替代的一部分。它表现出很强的灵活性和适应性。为我们更好地研究通信系统性能带来了很大的帮助。本论文主要针对模拟调制系统中的二进制相移键控调制技术进行设计和基于Simulink进行仿真。通过系统仿真验证理论中的结论。本论文设计的目的之一是进一步加强理论知识,熟悉Matlab软件。 Simulink是MATLAB最重要的组件之一,它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中,无需大量书写程序,而只需要通过简单直观的鼠标操作,就可构造出复杂的系统。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点,并基于以上优点Simulink 已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。 二.课程设计的目的 1.掌握模拟系统2PSK调制和解调原理及设计方法。 2.熟悉基于Simulink的通信系统仿真。

simulink仿真实验报告

电机与拖动控制实验及其MATLAB仿真: 《电机与拖动控制实验及其MATLAB仿真》是2014年11月18日清华大学出版社出版的图书,作者是曹永娟。 内容简介: 本书分上、下两篇。上篇为电机与拖动控制实验教程,针对MCL 系列电机实验教学系统进行介绍,包括变压器、同步电机、异步电机、直流电机以及直流调速系统、交流调速系统拖动控制实验内容。 目录: 上篇电机与拖动控制实验 第1章电机实验装置和基本要求 1.1MCLⅡ型电机教学实验台 1.2实验装置和挂件箱的使用 1.2.1MCLⅡ型电机实验装置交流及直流电源操作说明 1.2.2仪表的使用 1.2.3挂件箱的使用 1.2.4交直流电机的使用 1.2.5导轨、测速发电机及转速计的使用 第2章电机与拖动控制实验基本要求和安全操作规程 2.1实验基本要求 2.2实验前的准备 2.3实验的进行 2.4实验报告

2.5实验安全操作规程 第3章变压器实验 3.1单相变压器 3.1.1实验目的 3.1.2预习要点 3.1.3实验项目 3.1.4实验设备及仪器 3.1.5实验方法 3.1.6实验报告 3.2三相变压器 3.2.1实验目的 3.2.2预习要点 3.2.3实验项目 3.2.4实验设备及仪器 3.2.5实验方法 3.2.6实验报告 3.3三相变压器的连接组和不对称短路3.3.1实验目的 3.3.2预习要点 3.3.3实验项目 3.3.4实验设备及仪器 3.3.5实验方法

3.3.6实验报告 3.3.7附录 3.4三相变压器的并联运行3. 4.1实验目的 3.4.2预习要点 3.4.3实验项目 3.4.4实验设备及仪器 3.4.5实验方法 3.4.6实验报告 第4章同步电机实验 4.1三相同步发电机的运行特性4.1.1实验目的 4.1.2预习要点 4.1.3实验项目 4.1.4实验设备及仪器 4.1.5实验方法 4.1.6实验报告 4.1.7思考题 4.2三相同步发电机的并联运行4.2.1实验目的 4.2.2预习要点 4.2.3实验项目

MATLAB仿真实验报告

MATLA仿真实验报告 学院:计算机与信息学院 课程:—随机信号分析 姓名: 学号: 班级: 指导老师: 实验一

题目:编写一个产生均值为1,方差为4的高斯随机分布函数程序, 求最大值,最小值,均值和方差,并于理论值比较。 解:具体的文件如下,相应的绘图结果如下图所示 G仁random( 'Normal' ,0,4,1,1024); y=max(G1) x=mi n(G1) m=mea n(G1) d=var(G1) plot(G1);

实验二 题目:编写一个产生协方差函数为CC)=4e":的平稳高斯过程的程序,产生样本函数。估计所产生样本的时间自相关函数和功率谱密度,并求统计自相关函数和功率谱密度,最后将结果与理论值比较。 解:具体的文件如下,相应的绘图结果如下图所示。 N=10000; Ts=0.001; sigma=2; beta=2; a=exp(-beta*Ts); b=sigma*sqrt(1-a*a); w=normrnd(0,1,[1,N]); x=zeros(1,N); x(1)=sigma*w(1); for i=2:N x(i)=a*x(i-1)+b*w(i); end %polt(x); Rxx=xcorr(x0)/N; m=[-N+1:N-1]; Rxx0=(sigma A2)*exp(-beta*abs(m*Ts)); y=filter(b,a,x) plot(m*Ts,RxxO, 'b.' ,m*Ts,Rxx, 'r');

periodogram(y,[],N,1/Ts); 文件旧硯化)插入(1〕 ZMCD 克闻〔D ]窗口曲) Frequency (Hz) 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 NH---.HP)&UO 二 balj/ 」- □歹

adams和simulink联合仿真的案例分析

相信大家在联合仿真ADAMS和SIMULINK时都会遇到很多的问题:ADAMS/contro中的例子ball_beam通过联合仿真,更容易理解adams和simulink的联合仿真精髓。小球在一脉冲力的作用下沿着横梁滚动,此时梁的两端受力不平衡,梁的一段倾斜,为了使得小球不掉下横梁,在横梁上施加一个绕Z轴的力矩,横梁达到一定的角度之后逆向转动,然后小球就在这个作用力矩的控制下来回滚动而不掉下横梁!其中控制力矩在整个过程中是个动态变化的,力矩Torque_In是通过位移Position 和横梁转角Beam_Angle确定,这个是在simulink中通过框图完成的。 首先我申明一下我用的是adams2003和matlab6.5 以下我说明一下我的操作步骤: 1、把control中的ball_beam文件copy到另外一个文件夹下,同时设置adams和matlab的默认路径即为ball_beam文件夹,这样可以省略很多不必要的麻烦! 2、用aview打开ball_beam.cmd文件,先试试仿真一下,可以看到小球会在脉冲的作用下滚动,仿真时间最好大于8s 3、载入control模块,点击tools|plugin manager在control框选定。 4、点击control|plant export在file prefix下输入你的文件名,这个可以随便的,我输入的是myball,在plant input点击右键点

击guess选定tmp_MDI_PINPUT,在tmp_MDI_PINPUT中就是输入力矩Torque_In,只有一个输入参数;同样在plant output 中点击右键guess选定tmp_MDI_POUTPUT,这是模型的输出变量横梁转角Beam_Angle和小球与横梁中心轴的距离position。control package选择matlab,type是non_linear,初始化分析选择no,然后按ok!此时m文件已经生成了! 5、打开matalb,设置你的工作路径在ball_beam文件夹上,键入myball,马上有 %%% INFO : ADAMS plant actuators names : 1 Torque_In %%% INFO : ADAMS plant sensors names : 1 Beam_Angle 2 Position 出现 6、再键入adams_sys,弹出一个控制框图,这时可以新建一个mdl文件,将adams_sub拖入你新建的mdl框图中,其实再这里有一个偷懒的办法,就是在matlab中打开ball_beam.mdl文件,然后把他的那个adams_sub用你的刚产生的这个代替,然后另存为my_ball.mdl!

Simulink建模方法

Simulink 建模方法 在一些实际应用中,如果系统的结构过于复杂,不适合用前面介绍的方法建模。在这种情况下,功能完善的Simulink 程序可以用来建立新的数学模型。Simulink 是由Math Works 软件公司1990年为MATLAB 提供的新的控制系统模型图形输入仿真工具。它具有两个显著的功能:Simul(仿真)与Link(连接),亦即可以利用鼠标在模型窗口上“画”出所需的控制系统模型。然后利用SIMULINK 提供的功能来对系统进行仿真或线性化分析。与MATLAB 中逐行输入命令相比,这样输入更容易,分析更直观。下面简单介绍SIMULINK 建立系统模型的基本步骤: (1) SIMULINK 的启动:在MATLAB 命令窗口的工具栏中单击按钮或者在命令提示符>>下键入simulink 命令,回车后即可启动Simulink 程序。启动后软件自动打开Simullink 模型库窗口,如图 7所示。这一模型库中含有许多子模型库,如Sources(输入源模块库)、Sinks(输出显示模块库)、Nonlinear(非线性环节)等。若想建立一个控制系统结构框图,则应该选择File| New 菜单中的Model 选项,或选择工具栏上new Model 按钮,打开一个空白的模型编辑窗口如图 8所示。 (2) 画出系统的各个模块:打开相应的子模块库,选择所需要的元素,用鼠标左键点中后拖 到模型编辑窗口的合适位置。 (3) 给出各个模块参数:由于选中的各个模块只包含默认的模型参数,如默认的传递函数模 型为1/(s+1)的简单格式,必须通过修改得到实际的模块参数。要修改模块的参数,可以用鼠标双击该模块图标,则会出现一个相应对话框,提示用户修改模块参数。 (4) 画出连接线:当所有的模块都画出来之后,可以再画出模块间所需要的连线,构成完整 的系统。模块间连线的画法很简单,只需要用鼠标点按起始模块的输出端(三角符号),再拖动鼠标,到终止模块的输入端释放鼠标键,系统会自动地在两个模块间画出带箭头的连线。若需要从连线中引出节点,可在鼠标点击起始节点时按住Ctrl 键,再将鼠标拖动到目的模块。 (5) 指定输入和输出端子:在Simulink 下允许有两类输入输出信号,第一类是仿真信号, 可从source(输入源模块库)图标中取出相应的输入信号端子,从Sink(输出显示模块库)图标中取出相应输出端子即可。第二类是要提取系统线性模型,则需打开Connection(连接模块库)图标,从中选取相应的输入输出端子。 例9 典型二阶系统的结构图如图9所示。用SIMULINK 对系统进行仿真分析。 图 7 simulink 模型库 图8 模型编辑窗口

matlab通信仿真课程设计样本

《matlab通信仿真设计》课程设计指导书 11月

课程设计题目1: 调幅广播系统的仿真设计 模拟幅度调制是无线电最早期的远距离传输技术。在幅度调制中, 以声音信号控制高频率正弦信号的幅度, 并将幅度变化的高频率正弦信号放大后经过天线发射出去, 成为电磁波辐射。 波动的电信号要能够有效地从天线发送出去, 或者有效地从天线将信号接收回来, 需要天线的等效长度至少达到波长的1/4。声音转换为电信号后其波长约在15~1500km之间, 实际中不可能制造出这样长度和范围的天线进行有效信号收发。因此需要将声音这样的低频信号从低频率段搬移到较高频率段上去, 以便经过较短的天线发射出去。 人耳可闻的声音信号经过话筒转化为波动的电信号, 其频率范围为20~20KHz。大量实验发现, 人耳对语音的频率敏感区域约为300~3400Hz, 为了节约频率带宽资源, 国际标准中将电话通信的传输频带规定为300~3400Hz。调幅广播除了传输声音以外, 还要播送音乐节目, 这就需要更宽的频带。一般而言, 调幅广播的传输频率范围约为100~6000Hz。 任务一: 调幅广播系统的仿真。 采用接收滤波器Analog Filter Design模块, 在同一示波器上观察调幅信号在未加入噪声和加入噪声后经过滤波器后的波形。采用另外两个相同的接收滤波器模块, 分别对纯信号和纯噪声滤波, 利用统计模块计算输出信号功率和噪声功率, 继而计算输出信噪比, 用Disply显示结果。 实例1: 对中波调幅广播传输系统进行仿真, 模型参数指标如下。

1.基带信号: 音频, 最大幅度为1。基带测试信号频率在100~6000Hz 内可调。 2.载波: 给定幅度的正弦波, 为简单起见, 初相位设为0, 频率为550~1605Hz 内可调。 3.接收机选频放大滤波器带宽为12KHz, 中心频率为1000kHz 。 4.在信道中加入噪声。当调制度为0.3时, 设计接收机选频滤波器输出信噪比为20dB, 要求计算信道中应该加入噪声的方差, 并能够测量接收机选频滤波器实际输出信噪比。 仿真参数设计: 系统工作最高频率为调幅载波频率1605KHz, 设计仿真采样率为最高工作频率的10倍, 因此取仿真步长为 8max 1 6.2310(1-1)10step t s f -==? 相应的仿真带宽为仿真采样率的一半, 即 18025.7(1-2)2step W KHz t == 设基带测试正弦信号为m(t)=Acos2πFt, 载波为c(t)=cos2πf c t, 则调制度为m a 的调制输出信号s(t)为 ()(1cos 2)cos 2(1-3)a c s t m Ft f t ππ=+ 容易求出, s(t)的平均功率为 21(1-4)24a m P =+ 设信道无衰减, 其中加入的白噪声功率谱密度为N 0/2, 那么仿真带宽(-W, W)内噪声样值的方差为 2002(1-5)2N W N W σ=?=

实验报告五SIMULINK仿真实验

实验五SIMULINK仿真实验 一、实验目的 考察连续时间系统的采样控制中,零阶保持器的作用与采样时间间隔对Ts 对系统稳定性的影响 二、实验步骤 开机执行程序,用鼠标双击图标,进入MA TLAB命令窗口:Command Windows在Command Windows窗口中输入:simulink,进入仿真界面,并新建Model文件在Model界面中构造连续时间系统的结构图。作时域仿真并确定系统时域性能指标。 图(6-1) 带零阶保持器的采样控制系统如下图所示。作时域仿真,调整采样间隔时间Ts,观察对系统稳定性的影响。 图(6-2) 参考输入量(给定值)作用时,系统连接如图(6-1)所示: 图(6-3) 三、实验要求 (1)按照结构图程序设计好模型图,完成时域仿真的结构图 (2)认真做好时域仿真记录 (3)参考实验图,建立所示如图(6-1)、图(6-2)、图(6-3)的实验原理图; (4)将鼠标移到原理图中的PID模块进行双击,出现参数设定对话框,将PID 控制器的积分增益和微分增益改为0,使其具有比例调节功能,对系统进行纯比例控制。

1. 单击工具栏中的图标,开始仿真,观测系统的响应曲线,分析系统性 能;调整比例增益,观察响应曲线的变化,分析系统性能的变化。 2. 重复步骤2-3,将控制器的功能改为比例微分控制,观测系统的响应曲线, 分析比例微分控制的作用。 3. 重复步骤2-3,将控制器的功能改为比例积分控制,观测系统的响应曲线, 分析比例积分控制的作用。 4. 重复步骤2-3,将控制器的功能改为比例积分微分控制,观测系统的响应曲 线,分析比例积分微分控制的作用。 5. 参照实验一的步骤,绘出如图(6-2)所示的方块图; 6. 将PID控制器的积分增益和微分增益改为0,对系统进行纯比例控制。不断 修改比例增益,使系统输出的过渡过程曲线的衰减比n=4,记下此时的比例增益值。 7. 修改比例增益,使系统输出的过渡过程曲线的衰减比n=2,记下此时的比例 增益值。 8. 修改比例增益,使系统输出呈临界振荡波形,记下此时的比例增益值。 9. 将PID控制器的比例、积分增益进行修改,对系统进行比例积分控制。不断 修改比例、积分增益,使系统输出的过渡过程曲线的衰减比n=2,4,10,记下此时比例和积分增益。 10、将PID控制器的比例, 积分, 微分增益进行修改,对系统进行比例、积分、 微分控制。不断修改比例、积分、微分增益,使系统输出的过渡过程曲线的衰减比n=2、4、10记下此时的比例、积分、微分增益值。 四、实验报告要求 (1)叙述零阶保持器的作用 (2)讨论采样时间间隔Ts对系统的影响。 (3)写出完整实验报告 附:step模块在sources库中 sum模块在math operations库中 scope模块在sinks库中 transfer fcn模块在continuous库中 zero-order hold模块在discrete库中

复杂过程控制系统设计与Simulink仿真

银河航空航天大学 课程设计 (论文) 题目复杂过程控制系统设计与Simulink仿 真 班级 学号 学生姓名 指导教师

目录 0. 前言 (1) 1. 总体方案设计 (2) 2. 三种系统结构和原理 (3) 2.1 串级控制系统 (3) 2.2 前馈控制系统 (3) 2.3 解耦控制系统 (4) 3. 建立Simulink模型 (5) 3.1 串级 (5) 3.2 前馈 (5) 3.3 解耦 (7) 4. 课设小结及进一步思想 (15) 参考文献 (15) 附录设备清单 (16)

复杂过程控制系统设计与Simulink仿真 姬晓龙银河航空航天大学自动化分校 摘要:本文主要针对串级、前馈、解耦三种复杂过程控制系统进行设计,以此来深化对复杂过程控制系统的理解,体会复杂过程控制系统在工业生产中对提高产品产量、质量和生产效率的重要作用。建立Simulink模型,学习在工业过程中进行系统分析和参数整定的方法,为毕业设计对模型进行仿真分析及过程参数整定做准备。 关键字:串级;前馈;解耦;建模;Simulink。 0.前言 单回路控制系统解决了工业过程自动化中的大量的参数定制控制问题,在大多数情况下这种简单系统能满足生产工艺的要求。但随着现代工业生产过程的发展,对产品的产量、质量,对提高生产效率、降耗节能以及环境保护提出了更高的要求,这便使工业生产过程对操作条件要求更加严格、对工艺参数要求更加苛刻,从而对控制系统的精度和功能要求更高。为此,需要在单回路的基础上,采取其它措施,组成比单回路系统“复杂”一些的控制系统,如串级控制(双闭环控制)、前馈控制大滞后系统控制(补偿控制)、比值控制(特殊的多变量控制)、分程与选择控制(非线性切换控制)、多变量解耦控制(多输入多输出解耦控制)等等。从结构上看,这些控制系统由两个以上的回路构成,相比单回路系统要多一个以上的测量变送器或调节器,以便完成复杂的或特殊的控制任务。这类控制系统就称为“复杂过程控制系统”,以区别于单回路系统这样简单的过程控制系统。 计算机仿真是在计算机上建立仿真模型,模拟实际系统随时间变化的过程。通过对过程仿真的分析,得到被仿真系统的动态特性。过程控制系统计算机仿真,为流程工业控制系统的分析、设计、控制、优化和决策提供了依据。同时作为对先进控制策略的一种检验,仿真研究也是必不可少的步骤。控制系统的计算机仿真是一门涉及到控制理论、计算机数学与计算机技术的综合性学科。控制系统仿真是以控制系统的模型为基础,主要用数学模型代替实际控制系统,以计算机为工具,对控制系统进行实验和研究的一种方法。在进行计算机仿真时,十分耗费时间与精力的是编制与修改仿真程序。随着系统规模的越来越大,先进过程控制的出现,就需要行的功能强大的仿真平台Math Works公司为MATLAB提供了控制系统模型图形输入与仿真工具Simulink,这为过程控制系统设计与参数整定的计算与仿真提供了一个强有力的工具,使过程控制系统的设计与整定发生了革命性的变化。

Simulink实验报告

实验一:AM 信号的调制与解调 实验目的:1.了解模拟通信系统的仿真原理。 2.AM 信号是如何进行调制与解调的。 实验原理: 1.调制原理:AM 调制是用调制信号去控制高频正弦载波的幅度,使其按调制信号的规律变化的过程,就是按原始电信号的变化规律去改变载波某些参量的过程。 + m(t) S AM (t)A 0 cos ωc t AM 信号的时域和频域的表达式分别为: ()()[]()()()()t t m t A t t m A t S C C C AM ωωωcos cos cos 00+=+= 式(4-1) ()()()[]()()[]C C C C AM M M A S ωωωωωωδωωδπω-+++ -++=2 1 0 式(4-2) 在式中,为外加的直流分量;可以是确知信号也可以是 随机信号,但通常认为其平均值为0,即。其频谱是DSB SC-AM 信号的频谱加上离散大载波的频谱。 2.解调原理:AM 信号的解调是把接收到的已调信号还 原为调制信号。 AM 信号的解调方法有两种:相干解调和包 络检波解调。 AM 相干解调原理框图如图。相干解调(同步解调):利用

相干载波(频率和相位都与原载波相同的恢复载波)进行的解调,相干解调的关键在于必须产生一个与调制器同频同相位的载波。如果同频同相位的条件得不到满足,则会破坏原始信号的恢复。相干载波的提取:(1)导频法:在发送端加上一离散的载频分量,即导频,在接收端用窄带滤波器提取出来作为相干载波,导频的功率要求比调制信号的功率小;(2)不需导频的方法:平方环法、COSTAS环法。 LPF m0(t) S AM(t) cosωc t AM信号波形的包络与输入基带信号成正比,故可以用包络检波的方法恢复原始调制信号。包络检波器一般由半波或全波整流器和低通滤波器组成: (1)整流:只保留信号中幅度大于0的部分。(2)低通滤波器:过滤出基带信号;(3)隔直流电容:过滤掉直流分量。实验内容: 1.AM相干解调框图。

Simulink建模与仿真

《通信系统仿真》实验报告 姓名杨利刚班级A0811 实验室203 组号28 学号28 实验日期 实验名称实验三Simulink建模与仿真实验成绩教师签字 一、实验目的 1、了解simulink的相关知识 2、掌握Matlab/simulink提供的基本模块库和常用的模块 3、掌握simulink建模仿真的基本方法 二、实验原理 Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具,是一种基于MATLAB的框图设计环境,是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包,被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模。它也支持多速率系统,也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率,并且提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试。 Simulink基本库是系统建模中最常用的模块库,原则上一切模型都是可以由基本库中的模块来构建,为了方便专业用户使用,Simulink还提供了大量的专业模块库,如为通信系统和信号处理而提供的CDMA参考库、通信模块库和DSP模块库等,但是,建议初学者不宜过多使用这些专业库,而应当从所建摸的系统原理入手,利用基本模块来构建系统,以深入理解系统运行情况。 Simulink的常用库模块有12个: (1)连续时间线性系统库;(2)非连续系统库;(3)离散系统库;(4)查表操作模块;(5)数学函数库;(6)模型检查和建模辅助工具;(7)端口和子系统;(8)信号路由库;(9)信号属性转换库;(10)信号源库;(11)信宿和仿真显示仪器库;(12)用户自定义函数库。 Simulink的建模主要是子系统的建模,子系统建模完成后,再对其进行封装,即完成了一个基本模型的建立。 三、实验内容 1、现有对RLC充放电电路进行仿真的模型。请参照仿真模型,进行Simulink的建模仿真,相关参数按照例题中的参数设置。

单闭环直流调速系统simulink仿真课程设计

目录 一、摘要.......................................................... - 3 - 二、课程设计任务 .................................................................................................... - 3 - 三、课程设计内容 .................................................................................................... - 3 - 1、PID控制原理及PID参数整定概述.................................................................... - 3 - 2、基于稳定边界法(临界比例法)的PID控制器参数整定算法 ............................ - 5 - 3、利用Simulink建立仿真模型............................................................................ - 8 - 4、参数整定过程 .................................................................................................- 12 - 5、调试分析过程及仿真结果描述.........................................................................- 16 - 四、总结 ...................................................................................................................- 17 - 五、参考文献 ...........................................................................................................- 17 -

《MATLAB与控制系统。。仿真》实验报告

《MATLAB与控制系统仿真》 实验报告 班级: 学号: 姓名: 时间:2013 年 6 月

目录实验一MATLAB环境的熟悉与基本运算(一)实验二MATLAB环境的熟悉与基本运算(二)实验三MATLAB语言的程序设计 实验四MATLAB的图形绘制 实验五基于SIMULINK的系统仿真 实验六控制系统的频域与时域分析 实验七控制系统PID校正器设计法 实验八线性方程组求解及函数求极值

实验一MATLAB环境的熟悉与基本运算(一) 一、实验目的 1.熟悉MATLAB开发环境 2.掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算 二、实验基本原理 1.熟悉MATLAB环境: MATLAB桌面和命令窗口、命令历史窗口、帮助信息浏览器、工作空间浏览器、文件和搜索路径浏览器。 2.掌握MATLAB常用命令 表1 MATLAB常用命令 变量与运算符 3.1变量命名规则 3.2 MATLAB的各种常用运算符 表3 MATLAB关系运算符 表4 MATLAB逻辑运算符

| Or 逻辑或 ~ Not 逻辑非 Xor逻辑异或 符号功能说明示例符号功能说明示例 :1:1:4;1:2:11 . ;分隔行.. ,分隔列… ()% 注释 [] 构成向量、矩阵!调用操作系统命令 {} 构成单元数组= 用于赋值 的一维、二维数组的寻访 表6 子数组访问与赋值常用的相关指令格式 三、主要仪器设备及耗材 计算机 四.实验程序及结果 1、新建一个文件夹(自己的名字命名,在机器的最后一个盘符) 2、启动MATLAB,将该文件夹添加到MATLAB路径管理器中。 3、学习使用help命令。

基于MATLAB的数字基带传输系统的仿真-课程设计报告书

通信工程专业《通信仿真综合实践》研究报告 基于MATLAB的数字基带传输系统的仿真设计 学生:*** 学生学号:20***** 指导教师:** 所在学院:信息技术学院 专业班级:通信工程 中国 2016 年 5月

信息技术学院 课程设计任务书 信息技术院通信工程专业 20** 级,学号 201***** **** 一、课程设计课题: 基于MATLAB的数字基带传输系统的仿真设计 二、课程设计工作日自 2016 年 5 月 12 日至 2016 年 5 月 24 日 三、课程设计进行地点:图书馆 四、程设计任务要求: 1.课题来源: 指导教师指定题目 2.目的意义:. 1)综合应用《掌握和精通MATLAB》、《通信原理》等多门课程知识,使学生建立通信系统的整体概念 2)培养学生系统设计与系统开发的思想 3)培养学生独立动手完成课程设计项目的能力 3.基本要求: 1) 数字基带信号直接送往信道: 2)传输信道中的噪声可以看作加性高斯白噪声 3)可用滤波法提取定是信号 4)对传输系统要有清楚的理论分析 5)把整个系统中的各个子系统自行构造,并对其性能进行测试 6)最终给出信号的仿真结果(信号输出图形) 课程设计评审表

基于MATLAB 的数字基带传输系统的仿真 概述 :本课程设计主要研究了数字信号的基带传输的基本概念及数字信号基带传输的传输过程和如何用MATLAB 软件仿真设计数字基带传输系统。首先介绍了本课题的理论依据及相关的基础知识,包括数字基带信号的概念,数字基带传输系统的组成及各子系统的作用,及数字基带信号的传输过程。最后按照仿真过程基本步骤用MATLAB 的仿真工具实现了数字基带传输系统的仿真过程,对系统进行了分析。 第一部分 原理介绍 一、数字基带传输系统 1)数字基带传输系统的介绍 未经调制的数字信号所占的频谱是从零频或很低频率开始,称为数字基带信号。在某些具有低通特性的有线信道中,特别是在传输距离不太远的情况下,基带信号可以不经载波调制而直接传输。这种不经载波调制直接传输数字基带信号的系统,称为数字基带传输系统。 数字基带系统的基本结构可以由图1 的模型表示.其中包括发送滤波器、传输信道、接收滤波器、抽样判决等效为传输函数为H (w) 基带形成网络,对于无码间干扰的基带传输系统来说, H (w) 应满足奈奎斯特第一准则, 在实验中一般取H (w) 为升余弦滚降特性.在最佳系统下, 取C(w) = 1,GT (w) 和GR(w) 均为升余弦平方根特性.传输信道中的噪声可看作加性高斯白噪声, 用产生高斯随机信号的噪声源表示. 位定时提取电路,在定时精度要求不高的场合, 可以用滤波法提取定时信号,滤波法提取位定时的原理可用图2表示。 图1 基带传输系统模型 设发送滤波器的传输特性 , 则 ω ωπ d e H t g jwt R ? ∞ ∞ -= )(21 )()(ωT G

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