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键入tol=S(1,1)*3*eps
得tol =1.1223e-014
键入sum(diag(S)>tol) - rank(A)
得ans =0
键入S(1,1) - norm(A)=0
得ans =1
键入sqrt(sum(diag(S*S))) - norm(A,'fro')
得ans =3.5527e-015
[ 1/2*5^(1/2)-1/2*i*3^(1/2)]
[ -1/2*5^(1/2)+1/2*i*3^(1/2)]
[ -1/2*5^(1/2)-1/2*i*3^(1/2)]
6.题目:在某激励条件下,二阶系统归一化响应可表示为 ,其中 为阻尼系数, , 。请用不同的颜色或线型,在同一张图上,绘制 取值下系统在 区间内的响应曲线,并要求用 和 对它们相应的两条曲线进行醒目的文字标志。
[ -1/2*(-1/2*5^(1/2)+1/2*i*3^(1/2))^3-1/4*5^(1/2)+1/4*i*3^(1/2)]
[ -1/2*(-1/2*5^(1/2)-1/2*i*3^(1/2))^3-1/4*5^(1/2)-1/4*i*3^(1/2)]
y =
[ 1/2*5^(1/2)+1/2*i*3^(1/2)]
实现方法:
利用Logic Operator模块实现非门和与非门;
利用Pulse Generator模块产生0101和0011序列码,用来检验设计出的子系统。
结果及结果分析:
当!EN端置0时,子系统被使能。此时,随着第五、六两路信号输入的不同,作为输出端的Y0,Y1,Y2,Y3依次输出低电平,证明设计的子系统工作正常。
结果及结果分析:
9.题目:已知系统的状态方程为: ,其中 ,请构建该系统的仿真模型,并用XY Graph模块观察 相轨迹。
实现方法:
利用乘法器,加法器,积分器搭建模型,利用XY Graph模块观察 相轨
Simulink模型:
结果及结果分析:
10.题目:CD74HC00仿真(数字电路)
实现方法:
这里就是四个与非门的实现,利用Logical Operator模块做出四个与非门,然后用Subsystem封装成子系统即可;
实现方法:
利用Bernoulli Binary Generator模块产生随机信号;
利用Sine Wave模块产生f1=1500Hz, f2=3050Hz的载波,结合Switch模块进行2FSK调制;
利用AWGN Channel模块构建高斯白噪声信道,其参数设置为:信噪比:10dB,输入信号功率:1W;
封装好后对子系统进行进行测试。用两个Pulse Generator分别产生“1100”和“0101”的序列码,检验子系统对于“00”、“01”、“10”、“11”四种输入的输出。
Simulink模型:
结果及结果分析:
前两路分别为产生“1100”和“0101”的脉冲发生器的波形,后四路波形则分别为四个与非门的输出;
hold on
else if i==10
plot(t,y,color(i))
text(t(50),y(50),' \leftarrow ξ=2.0','FontSize',18)
hold on
else
plot(t,y,color(i))
hold on
end
end
end
结果及结果分析:
7.题目:构建一个简单的全波整流模型,并用示波器分两路同时观察原信号和整流后的信号波形。要求:信源模块被重新命名为“输入正弦波”;信宿模块被重新命名为“示波器”;连接到信宿的信号线上分别标注“原信号”和“整流信号”;在模型窗中添加注释文本。
图E2-1题15所要表示的波形(逐段解析函数)
实现方法:
将t在区间[0,3*pi]用向量表示,分成500点,乘法要用.*,通过y=0和a=sin(pi/3)将函数y=sin(t)截断比较再相加得到f(t);
对于y>0的部分进行截取,代码为z=(y>=0).*y;
对于y<a的部分进行截取,代码为z=(y>=a).*b+(y<a).*y
程序:
t=linspace(0,3*pi,500);
y=sin(t);
a=sin(pi/3);
z=(y>=0).*y;
z=(y>=a).*a+(y<a).*z;
plot(t,y,':r');
hold on;
plot(t,z,'b-')
xlabel('t'),ylabel('z=f(t)'),title('逐段解析函数')
提示:atan,exp,sin,plot,num2str,text,for,if
程序:
b=0.2:0.2:2.0;
t=0:0.1:18;
color=['r','g.','bo','cx','m+','y*','kv','r--','g:','b-.'];
for i=1:10
p(i)=sqrt(1-b(i).*b(i));
legend('y=sin(t)','z=f(t)',4),hold off
结果及结果分析:
3.题目:令 ,运行[U,S,V]=svd(A);tol=S(1,1)*3*eps;然后回答以下问题:
(1)sum(diag(S)>tol) - rank(A)是多少?
(2)S(1,1) - norm(A) = 0是多少?
键入S(1,1)/S(3,3) - cond(A)
得ans =-8
键入S(1,1)*S(2,2)*S(3,3) - det(A) < tol
得ans=1
键入V(:,1)'*null(A)
得ans=0
键入abs(A*nullBaidu NhomakorabeaA)) < tol
得ans =1
1
1
键入U(:,1:2)==orth(A)
得ans =1 1
实现方法:
利用Step模块产生阶越响应,利用Transport Delay进行延时,利用Discrete Filter设计离散传递函数;
采样时间和时间偏置二元对分别设为[1 , 0.1]和[0.7 , 0]。
Simulink模型:
结果及结果分析:
二、模拟数字电路仿真实验
1.组合逻辑电路仿真
1)设计二/四线译码器
1 1
1 1
结果及结果分析:
(1)sum(diag(S)>tol) - rank(A)的结果是0;
(2)S(1,1) - norm(A) = 0的结果是1;
(3)sqrt(sum(diag(S*S))) - norm(A,'fro')的结果是3.5527e-015;
(4)S(1,1)/S(3,3) - cond(A)的结果是-8;
[x,y]=solve('x^2+y^2=1','x*y=2','x','y')
结果及结果分析:
x =
[ -1/2*(1/2*5^(1/2)+1/2*i*3^(1/2))^3+1/4*5^(1/2)+1/4*i*3^(1/2)]
[ -1/2*(1/2*5^(1/2)-1/2*i*3^(1/2))^3+1/4*5^(1/2)-1/4*i*3^(1/2)]
程序:
t=[0:0.1:2*pi];
y=abs(sin(cos(t)));
y=cumsum(y);
disp(y);
plot(y,t,'r-');
gridon;
xlabel('x'),ylabel('y')
结果及结果分析:
5.题目:求方程 的解。
提示:solve
实现方法:
利用solve函数进行求解。
程序:
(7)abs(A*null(A)) < tol得到什么结果?
(8)U(:,1:2) = = orth(A)的运行结果是什么?
实现方法:
键入A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]
得A =1 2 3
4 5 6
7 8 9
键入[U,S,V]=svd(A)
得U = -0.2148 0.8872 0.4082
q(i)=atan(sqrt(1-b(i).*b(i))./b(i));
y=1-1./p(i).*exp(-b(i).*t).*sin(p(i).*t+q(i));
if i==1
plot(t,y,color(i))
text(t(30),y(30),' \leftarrow ξ=0.2','FontSize',18)
(3)sqrt(sum(diag(S*S))) - norm(A,'fro')的结果是什么?
(4)S(1,1)/S(3,3) - cond(A)的结果是什么?
(5)S(1,1)*S(2,2)*S(3,3) - det(A) < tol的运行结果是什么?
(6)V(:,1)'*null(A)得到什么结果?
在[0,10]区间中每隔0.1取一点,构造t数组,然后利用exp和cos函数计算出y,最后用plot函数画出图形。
程序:
t=0:0.1:10;
y=1-exp((-0.5)*t).*cos(2*t);
plot(t,y,'r-');
shg
结果及结果分析:
2.题目:写出生成如图E2-1所示波形的MATLAB脚本M文件。图中虚线为正弦波,要求它的负半波被置零,且在 处被削顶。
可以看到,四路输出信号与输入信号均符合与非逻辑的关系。
11.题目:2FSK信号的生成与接收滤波
要求:
1)产生二进制[0,1]随机信号波,信号波特率为1000B
2)对此信号进行2FSK调制,f1=1500Hz, f2=3050Hz
3)加入高斯白噪声
4)在接收端进行带通滤波
5)抽样速率为20KHz.
6)观察滤波前后信号的波形和频谱。
利用Digital Filter Design设计带通滤波器,分别为1500Hz和3050Hz
Simulink模型:
结果及结果分析:
scope1与scope2分别为两个载波的频谱,scope3和scope则分别为加入高斯白噪声之前和之后的信号频谱,可以看到scope3中的频谱相比于scope,两个尖峰没有那么突出了。
当!EN端置1时,子系统没有被使能。此时,作为输出端的Y0,Y1,Y2,Y3没有随着输入A0,A1作出相应变化,而是一直输出高电平,证明设计的子系统工作正常。
2)设计四选一数据选择器
实现方法:
利用的模块同上;
地址信号用Pulse Generator产生;
D0到D3也由Pulse Generator模块产生,为了区分各路信号,将其信号周期依次设置为0.0625s, 0.125s, 0.25s和0.5秒。
12.题目:创建一个简单的离散多速率系统:单位阶跃信号经过具有不同速率的采样后分别用作两个离散传递函数的输入。这两个离散传递函数有相同的有理分式 ,但采样时间和时间偏置二元对分别设为[1,0.1]和[0.7 , 0]。要求:观察这两个离散传递函数的输出有什么不同;用不同的颜色标帜不同采样速率系统。(通信系统)
(5)S(1,1)*S(2,2)*S(3,3) - det(A) < tol的运行结果是1;
(6)V(:,1)'*null(A)的结果是0;
(7)abs(A*null(A)) < tol的结果是1
1
1;
(8)U(:,1:2)==orth(A)的运行结果是1 1
1 1
1 1
4.题目:求积分 ,
提示:abs,sin,cos,cumsum,disp,plot,grid
软件课程设计
实验报告
模块名称:__MATLAB_____________
专业班级:__ __________
姓 名:__ _____________
学 号:__ ____________
实验日期:年月日实验报告日期:年月日
一、要求练习的实验部分
1. 题目:在时间区间[0,10]中,绘出 曲线。
实现方法:
用Sine Wave产生正弦波,用Random Number产生随机信号,用sum将信号相加,用Analog Filter Design设计低通滤波器,用Scope观察信号,用Mux模块将信号合并在一起;
低通滤波器设计参数:设计方法:Butterworth,阶数:8,截止频率:10Hz。
Simulink模型:
-0.5206 0.2496 -0.8165
-0.8263 -0.3879 0.4082
S =16.8481 0 0
01.0684 0
000
V =-0.4797 -0.7767 -0.4082
-0.5724 -0.0757 0.8165S(1,1) - norm(A) = 0-0.6651 0.6253 -0.4082
实现方法:
用sine wave产生正弦波,用abs进行整流,用Scope进行信号的观察。
Simulink模型:
结果及结果分析:
下路为原始信号,上路为通过整流器后的信号。
8.题目:利用SIMULINK及其标准模块设计一个低通滤波器,从受噪声干扰的多频率混合信号 中获取10Hz的信号。在此 ,而
实现方法: