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MATLAB仿真应用-第5章(2)演示教学

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MATLAB仿真应用-第5章(2)PPT课件

MATLAB仿真应用-第5章(2)PPT课件

2021
21
第5章 数字通信系统的仿真
表5-35 GMSKModulatorBaseband （基带GMSK调制器）的主要参数
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22
第5章 数字通信系统的仿真 表5-36 AWGNChannel（加性高斯白噪声信道）的主要参数
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第5章 数字通信系统的仿真 表5-37 ErrorRateCalculation（误码率计算）的主要参数
键控）的仿真试验框图，图5-41是基带FSK（移频键控）调制
信号的频谱，图5-42是MSK（最小移频键控）的仿真试验框
图，图5-43是基带MSK（最小移频键控）调制信号的频谱，
图5-44是GMSK（高斯滚降最小移频键控）的仿真试验框图，
图5-45是基带GMSK（高斯滚降最小移频键控）调制信号的频
谱。表5-31~表5-37分别给出了三个仿真系统中模块的主要参
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2
第5章 数字通信系统的仿真
图5-39 ASK调制信号的时域图和频域图
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3
第5章 数字通信系统的仿真
程序5-2 %产生一个最小码元宽度为64 n=1:8192; m=1:128;x(n)=randint(1,8192,2);x=［x(n)］′; y(n)=zeros(1,8192);z(m)=zeros(1,128); forn=1:8192
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第5章 数字通信系统的仿真 表5-39 SpectrumScope
2021
36
第5章 数字通信系统的仿真 表5-40 Discrete TimeScatterDiagram
2021
37
第5章 数字通信系统的仿真
表5-41 BPSKModulatorBaseband （基带BPSK调制器）的主要参数

系统辨识与自适应控制MATLAB仿真第5章模型参考自适应控制

系统辨识与自适应控制MATLAB仿真第5章模型参考自适应控制

[ky]
k
(t)
(t)
(5-13)
10
由式（5-13）和上式有
(t) k(t) (t)
(5-14)
式中，k(t) k(t) k。 于是可以看到，当 k(t) k 时， (t) 0
现给出规范化的性能指标函数：
J
(k)
1 2
2 (t)
m2
式中，m 1 2(t) 为规范化信号。
按优化理论，k变化使 J (k) 极小的方向应按负梯度确定：
梯度设计法来叙述。
例5.1.3 设有被控对象式（5-1），仍采用参考模型式（5-2）
和控制器结构式（5-6）。设aˆp (t) 是未知对象参数 ap的估计值，式
（5-6）中的 k(t) 由下式计算：
k(t) aˆp (t) am
(5-16)
为了产生参数估计aˆp (t) ，选择一个稳定的滤波器
系统辨识与自适应控制 MATLAB仿真
第5章模型参考自适应控制
1
模型参考自适应控制是一种不同于自校正控制的另一类自适应 控制形式。根据被控对象结构和控制要求，设计参考模型，使其输 出表达对输入指令的期望响应，然后通过模型输出与被控对象输出 之差来调整控制器参数，使差值趋向于零，也就是使对象输出向模 型输出靠近，最终达到完全一致。根据控制器参数更新方法的不 同，模型参考自适应控制可分为直接自适应控制和间接自适应控制 两种。推演参数自适应规律的方法有两种：梯度法和稳定理论法。 5.1简单自适应控制系统
本节目的：1）给出直接自适应控制和间接自适应控制的概 念；2）自适应控制系统的两种基本设计方法：李亚普诺夫法和2梯
度法。
5.1.1直接自适应控制
直接自适应控制是指控制器参数直接从一个自适应规律中获取

Matlab第五章 Simulink模拟电路仿真

Matlab第五章 Simulink模拟电路仿真

第五章Simulink模拟电路仿真武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜§5.1 电路仿真概要5.1.1 MATLAB仿真V.S. Simulink仿真利用MATLAB编写M文件和利用Simulink搭建仿真模型均可实现对电路的仿真，在实现电路仿真的过程中和仿真结果输出中，它们分别具有各自的优缺点。

武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜ex5_1.mclear;V=40;R=5;Ra=25;Rb=100;Rc=125;Rd=40;Re=37.5;R1=(Rb*Rc)/(Ra+Rb+Rc);R2=(Rc*Ra)/(Ra+Rb+Rc);R3=(Ra*Rb)/(Ra+Rb+Rc);Req=R+R1+1/(1/(R2+Re)+1/(R3+Rd));I=V/Req武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜ex5_1武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜注意Simulink仿真中imeasurement模块/vmeasurement模块和Display模块/Scope模块的联合使用Series RLC Branch模块中R、C、L的确定方式R：Resistance设置为真实值Capacitance设置为inf（无穷大）Inductance设置为0C：Resistance设置为0 Capacitance设置为真实值Inductance设置为0L：Resistance设置为0Capacitance设置为inf Inductance设置为真实值武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜MATLAB方式：步骤：建立等效模型→模型数学化→编写M文件计算→得到运算结果优点：理论性强，易于构建算法、模型缺点：较复杂，对电路观测量更改时需更改M文件适用范围：大系统抽象和原理性建模Simulink方式：步骤：选取模块→组成电路→运行仿真→观测仿真结果 优点：直观性强，易于与实际电路对应，易于观察结果 缺点：理论性不强，对电路原理不能得到解析适用范围：具体电路仿真武汉大学物理科学与技术学院微电子系常胜5.1.2 Power System Blockset模块集及powerlib窗口Power System Blockset模块集是MATLAB中专用的电路仿真模块集，其中内含有Electrical Source、Elements等子模块库，而电路仿真常用的DC Voltage Source、Series RLC Branch、Current Measurement等模块都被包含在这个模块集中。

matlab教程ppt(完整版)

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矩阵的数学运算
总结词
详细描述
总结词
详细描述
掌握矩阵的数学运算，如求逆 、求行列式、求特征值等。
在MATLAB中，可以使用inv() 函数来求矩阵的逆，使用det() 函数来求矩阵的行列式，使用 eig()函数来求矩阵的特征值。 例如，A的逆可以表示为 inv(A)，A的行列式可以表示 为det(A)，A的特征值可以表 示为eig(A)。
• 总结词：了解特征值和特征向量的概念及其在矩阵分析中的作用。 • 详细描述：特征值和特征向量是矩阵分析中的重要概念。特征值是满足Ax=λx的标量λ和向量x，特征向量是与特征值对
应的非零向量。特征值和特征向量在许多实际问题中都有应用，如振动分析、控制系统等。
04
MATLAB图像处理
图像的读取与显示
变量定义
使用赋值语句定义变量，例如 `x = 5`。
矩阵操作
学习如何创建、访问和操作矩 阵，例如使用方括号 `[]`。
函数编写
学习如何创建自定义函数来执 行特定任务。
02
MATLAB编程
变量与数据类型
01
02
03
变量命名规则
MATLAB中的变量名以字 母开头，可以包含字母、 数字和下划线，但不应与 MATLAB保留字冲突。
了解矩阵的数学运算在实际问 题中的应用。
矩阵的数学运算在许多实际问 题中都有应用，如线性方程组 的求解、矩阵的分解、信号处 理等。通过掌握这些运算，可 以更好地理解和解决这些问题 。
矩阵的分解与特征值
• 总结词：了解矩阵的分解方法，如LU分解、QR分解等。
• 详细描述：在MATLAB中，可以使用lu()函数进行LU分解，使用qr()函数进行QR分解。这些分解方法可以将一个复杂的 矩阵分解为几个简单的部分，便于计算和分析。

Matlab_电力电子仿真教程

Matlab_电力电子仿真教程

第5章 电力电子电路仿真分析 (3) 仿真及结果。开始仿真。在仿真结束后双击示波器 模块，得到二极管D1和电阻R上的电流电压如图5-6所示。 图中波形从上向下依次为二极管电流、二极管电压、电阻电 流、电阻电压。
图5-6 例5.1的仿真波形图
第5章 电力电子电路仿真分析
5.1.2 晶闸管模块 1. 原理与图标 晶闸管是一种由门极信号触发导通的半导体器件，图5-
第5章 电力电子电路仿真分析
(a)
(b)
图5-7 晶闸管模块的电路符号和静态伏安特性 (a) 电路符号；(b) 静态伏安特性
第5章 电力电子电路仿真分析 SimPowerSystems库提供的晶闸管模块一共有两种：一 种是详细的模块(Detailed Thyristor)，需要设置的参数较多； 另一种是简化的模块(Thyristor)，参数设置较简单。晶闸管 模块的图标如图5-8。
图5-8 晶闸管模块图标 (a) 详细模块；(b) 简化模块
第5章 电力电子电路仿真分析
2. 外部接口 晶闸管模块有2个电气接口、1个输入接口和1个输出接 口。2个电气接口(a，k)分别对应于晶闸管的阳极和阴极。 输入接口(g)为门极逻辑信号。输出接口(m)输出晶闸管的电 流和电压测量值[Iak，Vak]，其中电流单位为A，电压单位为 V。 3. 参数设置 双击晶闸管模块，弹出该模块的参数对话框，如图5-9 所示。在该对话框中含有如下参数(以详细模块为例)： (1) “导通电阻”(Resistance Ron)文本框：单位为Ω，当 电感值为0时，电阻值不能为0。
第5章 电力电子电路仿真分析
Iak x
a
＋Vak －
k
0.1Imax
Iak
g
O
(a)

matlab仿真第五章ppt课件

matlab仿真第五章ppt课件
sys=sys1+tf(sys2) 它等效于 sys=sys1+sys2 tf(sys) LTI对象类型的算术运算主要有加法、减法、乘法与求逆。其中加减法相当于系统并联，
乘法相当于系统串连，求逆则是求出系统的逆系统。
最新版整理ppt
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2.2 连接函数 除了运算符连接外，在MATLAB中，也提供了子系统的
偏差信号E：输入信号与主反馈信号之差e=r-b。
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3
控制信号M：控制器的输出量。 干扰信号N：内部和外部的干扰量。 控制器G1：系统中承担信号放大、传动和执行作用的装
置。 被控对象G2：系统中的控制对象。 反馈环节H：用于检测输出状况的测量装置。
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4
前向通道：从系统输入端到输出端的正向传输通道，且每个节点只通 一次。
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12
1.5 建立LTI对象 控制系统工具箱将LTI系统的各种描述封装成一个对象，即用一个变量来描述。在控制
系统工具箱中，有以上讲述的三种对象，即ss对象，tf对象和zpk对象。 （1）tf()函数。tf()函数生成传递函数模型，或将零极点模型及状态空间模型转换成传
递函数模型。格式为： sys=tf(num,den)：生成连续时间系统传递函数模型。 sys=tf(num,den,Ts)：生成离散时间系统传递函数。 tfsys＝tf(sys)：将任意的LTI对象转换成传递函数模型。
最新版整理ppt
7
如果是MIMO系统，则用传递矩阵描述。例如：
s1
G
(s)
s2
2s
2
1
s 1
可表示为：
num={[1,1];[1 1]};
den={[1 2 2];1};

MATLAB基础及应用课件(下)第5-8章

图5-4中间的下拉框可以选择拟合算法，可以 试用多种拟合算法，以找出最佳拟合图形。例 如选择Smoothing Spline（平滑样条函数）， 观察Curve Fitting Tool窗口，如图5-5所示。
图5-5 拟合曲线
第5章 MATLAB数值计算
第5章 MATLAB数值计算
5.4.4 图形窗口的拟合和统计工具
第5章 MATLAB数值计算
在图5-6中的“绘制拟合图”中选择拟合方 法（可同时选多种）；
“显示方程”复核框可以选择是否在图形上 显示拟合多项式；
“绘制残差图”复核框选中时会产生第二幅 图形，该图形显示了每一个数据点与计算出来的 拟合曲线之间的距离。
例如选择“线性”和“三次方”拟合方法， 同时选中两个复核框，产生图形如图5-7所示。
MATLAB的图形窗口中提供了简单方便的数 据拟合和基本统计工具。
数据拟合工具可以对所绘制的曲线使用多种 方法进行拟合；
基本统计工具可提供最小值、最大值、平均 值、中位值、标准差、数据范围等统计运算。
1．数据拟合工具
第5章 MATLAB数值计算
使用数据拟合工具首先需要创建一幅图形，在 命令行窗口输入以下程序：
两个矩阵x和y的相关系 数
第5章 MATLAB数值计算
5.2 数值运算 一、 多项式
名称
创建多项 式
求根
求值
多项式乘 法
多项式除 法
多项式求 导
函数格式 P=[ a0 a1 a2 …an-1
an] P=poly(A) roots(P) polyval(P，A)
polyvalm(P,m)
说明
P为多项式（以下各函数中P均为多项式），a0 a1 a2 … an-1 an为按降幂顺序排列的多项式系数 A为向量。创建以向量A中元素为根的多项式

精品课件-基于MATLAB的小波分析应用-第5章


第5章 小波变换与信号处理
其中，COEFS为连续小波变换后的返回系数CWTx(a, b)矩 阵，系数以行方式存储在矩阵中。矩阵的行数为小波变换中 尺度的个数，列数为信号采样点的个数，即矩阵的第一行对 应第一个尺度变换后的系数，第二行对应第二个尺度变换后 的系数，依此类推。
第5章 小波变换与信号处理
第5章 小波变换与信号处理
2. 信号的连续小波分解实例 下面以信号noissin为例说明如何对一个信号进行连续小 波分解，信号noissin是一个含噪声的周期性信号。 程序代码如下：
%装载noissin信号 load noissin; x = noissin; figure(1); plot(x); figure(2);
第5章 小波变换与信号处理
plot(cA2); title('尺度2的低频系数'); %提取尺度1的高频系数 cD1 = detcoef(C,L,1); %提取尺度2的高频系数 cD2 = detcoef(C,L,2); figure(3); subplot(2,1,1); plot(cD1);
第5章 小波变换与信号处理
第5章 小波变换与信号处理
2) 多尺度一维离散小波变换 MATLAB中实现多尺度离散小波变换的函数为wavedec，其 调用格式有以下两种： (1) [C, L] = wavedec(X, N, 'wname') (2) [C, L] = wavedec(X, N, Lo_D, Hi_D) 其中，N为尺度，且必须为正整数，'wname'为小波名称， Lo_D和Hi_D分别为分解低通和高通滤波器。输出参数C由[cAj, cDj, cDj-1,…, cD1]组成，L由[cAj的长度，cDj的长度， cDj-1的长度，…，cD1的长度，X的长度]组成。例如，一个 三尺度的分解结构的组织形式如图5.4所示。

Matlab_高级讲义_第五章_SIMULINK仿真基础


3、 Function&Tables（函数和平台模块） function.mdl
Fcn：用自定义的函数（表达式）进行运算 MATLAB Fcn：利用matlab的现有函数进行运算 S-Function：调用自编的S函数的程序进行运算 Look-Up Table：建立输入信号的查询表（线性峰值匹配） Look-Up Table(2-D)：建立两个输入信号的查询表（线性峰值匹配）
Logical Operator：逻辑运算 Relational Operator：关系运算 Complex to Magnitude-Angle：由复数输入转为幅值和相角输出 Magnitude-Angle to Complex：由幅值和相角输入合成复数输出 Complex to Real-Imag：由复数输入转为实部和虚部输出 Real-Imag to Complex：由实部和虚部输入合成复数输出
线的折弯：按住Shift键，再用鼠标在要折弯的线处单击一下，就会出现 圆圈，表示折点，利用折点就可以改变线的形状。
1) 移动：选中模块，按住鼠标左键将其拖曳到所需的位置即可。若要 脱离线而移动，可按住shift键，再进行拖曳。
2) 复制：选中模块，然后按住鼠标右键进行拖曳即可复制同样的一个 功能模块。
3) 删除：选中模块，按Delete键即可。若要删除多个模块，可以同时 按住Shift键，再用鼠标选中多个模块，按Delete键即可。也可以用鼠 标选取某区域，再按Delete键就可以把该区域中的所有模块和线等 全部删除。
SIMULINK的最新版本是SIMULINK4.0（包含在MATLAB6.0 里），MATLAB5.3里的版本为3.0版，它们的变化不大。
二、SIMULINK的启动
1、在MATLAB命令窗口中输入simulink

第五章MATLAB与电力系统仿真

MATLAB应用技术 MATLAB应用技术
(3)断路器元件(Circuit Breakers) 在电力系统中,断路器的作用是通断高压电力线路,可靠地 接通或切断有载电路和故障电路.断路器元件就是用来实现 各种电路中的高压断路器.在断路器元件中包括3种元件 (4)变压器元件(Transformers) 在电力系统中,电力变压器是最重要的电气设备,其作用是 进行能量的传输并改变电压的等级.变压器的种类有很多种, 变压器元件就是用来设计实现各种类型的变压器.在变压器 元件种包括6种元件 3)其他元件 在电力系统元件库中还有其他元件:电力电子元件(Power Electronics),电机元件(Machines),连接器元件 (Connectors),电路测量仪器(Measurements),附加 元件(Extras),这些元件都具有特定的功能
图5-20 交流电压源的叠加电路图
MATLAB应用技术 MATLAB应用技术
峰值振幅(Peak Amplitude):100 初始相位(Phase):30 频率(Frequency):60 采样时间(Sample time):0 测量选项(Measurements):选择不测量电气量 步骤1:复制交流电压源元件并改名为U2 步骤2:双击交流电压源元件,对交流电压源元件的参数进行如下设置: 峰值振幅(Peak Amplitude):75 初始相位(Phase):60 频率(Frequency):50 采样时间(Sample time):0 测量选项(Measurements):选择不测量电气量 π u 2 = 75 sin(100πt + ) 3
MATLAB应用技术 MATLAB应用技术
(1)直流电压源元件(DC Voltage Source) 直流电压源元件在电力系统中可以用来实现一个直流的电压 源,如操作电源等.MATLAB软件提供的直流电源为理想的 直流电压源. (2)交流电压源元件(AC Voltage Source) 交流电压源可以用来实现理想的单相正弦交流电压. (3)交流电流源元件(AC Current Source) MATLAB软件提供的交流电流源为一理想电流源 (4)受控电压源元件(Controlled Voltage Source) MATLAB软件提供的受控电压源是由激励信号源控制的,激 励源可以是交流激励源也可以是直流激励源. (5)受控电流源元件(Controlled Current Source)
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第5章 数字通信系统的仿真 图5-40 FSK基带调制仿真系统
第5章 数字通信系统的仿真
为了便于比较，建立了三个条件基本一致的仿真系统， 即相同的信号源（伯努利随机二进制发生器），相同的传输 环境（加性高斯白噪声环境，FSK的信噪比为-3dB，其余两 个是-6dB），都是基带调制、解调模块。图5-40是FSK（移频 键控）的仿真试验框图，图5-41是基带FSK（移频键控）调制 信号的频谱，图5-42是MSK（最小移频键控）的仿真试验框 图，图5-43是基带MSK（最小移频键控）调制信号的频谱， 图5-44是GMSK（高斯滚降最小移频键控）的仿真试验框图， 图5-45是基带GMSK（高斯滚降最小移频键控）调制信号的频 谱。表5-31~表5-37分别给出了三个仿真系统中模块的主要参 数。注意，FSK系统误码表的接收延迟时间与MSK、GMSK 是不同的。三个系统的频谱仪参数是一致的，便于比较。
title(′ASKr-modulation′);axis(［0,1.2e9,3e-2,3］) figure(2) subplot(2,1,1);plot(n,x2);title(′ASKr′); axis(［0,640,-0.2,1.2］);grid subplot(2,1,2);plot(n,x); axis(［0,640,-1.2,1.2］)-31BernoulliRandomBinaryGenerator （伯努利二进制随机数产生器）的主要参数
第5章 数字通信系统的仿真 表5-32 SpectrumScope（频谱仪）的主要参数
第5章 数字通信系统的仿真
表5-33M FSKModulatorBaseband （基带M FSK
第5章 数字通信系统的仿真
图5-39中，时域图的上图是最小码元宽度为64的随机 二进制基带信号。时域图的下图是基带信号进行频带 （fc=1GHz）ASK调制后的波形。频域图的上图是基带信 号进行频带（ fc =1GHz）ASK调制后的频谱，包络是用1 个宽度为64的方波信号进行频带（ fc =1GHz) ASK调制后 的频谱。频域图的下图是基带信号的频谱，包络是用1个 宽度为64的方波信号的频谱，它是用于与ASK基带调制 信号的频谱作比较的。由图可见，宽度为64的方波信号 与最小码元宽度为64的随机二进制基带信号的频谱特性 吻合得很好。
第5章 数字通信系统的仿真
u=(2*w1/pi)*1e9; figure(1) subplot(2,1,1); plot(u,magY1,′b′,u,magY4,′r′);grid%将两信号频谱画 在一个图上，作比较 title(′ASKr′);axis(［4e8,1.6e9,0,1.1］) X2=b′.*x2;% y2=X2(1:(2^13)); Y2=fft(y2,(2^13));magY2=abs(Y2(1:1:(2^12)+1))/(200)+e ps; %求基带信号的FFT k1=0:(2^12);w1=(2*pi/(2^13))*k1;
第5章 数字通信系统的仿真 图5-41 FSK基带调制信号频谱
第5章 数字通信系统的仿真 图5-42 MSK基带调制仿真系统
第5章 数字通信系统的仿真 图5-43 MSK基带调制信号频谱
第5章 数字通信系统的仿真 图5-44 GMSK基带调制仿真系统
第5章 数字通信系统的仿真 图5-45 GMSK基带调制信号频谱
第5章 数字通信系统的仿真
5.5.2 用二进制数字基带信号控制载频的频率实现调制
称为移频键控FSK。由于二进制基带信号变化时会引 起载波的相位突变等问题，又发展出MSK，称为最小 移频键控。为了进一步降低传输带宽，又发展出 GMSK，称为高斯滚降最小移频键控。这三种数字频 率调制也是目前应用广泛的调制方式。本小节就讨论 三种基带调制方式的仿真系统，了解它们的工作特性 及占用带宽。
第5章 数字通信系统的仿真
u=(2*w1/pi)*1e9; Y3=fft(x3,(2^13));magY3=abs(Y3(1:1:(2^12)+1))/(35)+eps;
%求脉冲信号的FFT subplot(2,1,2);semilogy(u,magY2,′b′,u,magY3,′r′);grid
第5章 数字通信系统的仿真
MATLAB仿真应用-第5章(2)
第5章 数字通信系统的仿真 图5-39 ASK调制信号的时域图和频域图
第5章 数字通信系统的仿真
程序5-2 %产生一个最小码元宽度为64 n=1:8192; m=1:128;x(n)=randint(1,8192,2);x=［x(n)］′; y(n)=zeros(1,8192);z(m)=zeros(1,128); forn=1:8192 form=1:128 ifn==64*m-63%当n为64的整数倍时对z z(m)=x(n); ifm==ceil(n/64) y(［(64*m-63):(64*m)］′)=z(m);
第5章 数字通信系统的仿真 end%y成了一个以64 end end end n=1:8192;rm2=y(n); x2=rm2;%产生基带信号，64为最小长度的随机二进制序
n=［1:(2^13)］; x1=cos(n.*1e9*2*pi/4e9);%载频1GHz x=x1.*x2;%ASK b=blackman(2^13);%
第5章 数字通信系统的仿真
X=b′.*x;%ASK x3=［ones(1,64)zeros(1,8128)］;% y1=X(1:(2^13));y4=x1.*x3;% Y1=fft(y1,(2^13));magY1=abs(Y1(1:1:(2^12)+1))/(200); %求调制基带信号的FFT Y4=fft(y4,(2^13));magY4=abs(Y4(1:1:(2^12)+1))/(37); %求调制后脉冲信号的FFT k1=0:(2^12);w1=(2*pi/(2^13))*k1;