Математическое моделирование обработки сигналов линейной дискретной системой в программной среде MATLAB

Понятие математической модели линейной дискретной системы (ЛДС) как соотношение вход/выход в виде уравнения или системы уравнений с целью вычисления реакции на сигналы. Моделирование работы ЛДС в программной среде MATLAB. Порядок выполнения работы.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 29.09.2011

Лабораторная работа №1. Математическое моделирование обработки сигналов линейной дискретной системой в программной среде MATLAB

1.1 Теоретические сведенья

В MATLAB математической моделью ЛДС называют соотношение вход/выход в виде уравнения или системы уравнений, которые позволяют вычислить реакцию на заданное воздействие.

Моделирование работы ЛДС на основе разностного уравнения - вычисление реакции на входное воздействие при нулевых начальных условиях - выполняется с помощью функции filter, формат которой имеет вид: filter (b, a, x) где:

b - вектор коэффициентов в порядке их следования;

а - вектор коэффициентов в порядке их следования (первый элемент всегда равен 1);

х - вектор отсчетов воздействия х (n).

1.2 Порядок выполнения работы

Рассчитаем реакцию КИХ-фильтра 2-го порядка, заданного разностным уравнением

y (n) = 0.1 x (n) + 0.7 x (n - 1) + 0.5 x (n - 2),

где: n = 32…64; wT = 0.7 рад; x (n) = sin (wTn).

В MATLAB в режиме прямых вычислений это выглядит следующим образом:

>> b= [0.1 0.7 0.5];

>> a= [1];

>> n=32: 64;

>> x=sin (0.7. *n);

>> y=filter (b,a,x);

>> plot (n,x,n,y,'--'),grid

>> hold on

>> stem (n,x)

>> stem (n,y)

>> gtext ('Vuhodnoy signal')

>> gtext ('Vhodnoy signal')

Результаты расчета представлены на рис.1.1, где кроме дискретных сигналов изображены их огибающие.

Рис.1.1 Входной и выходной сигналы

Рассчитаем реакцию БИХ-фильтра 2-го порядка, заданного разностным уравнением

y (n) = 1.5 x (n) - 1,5 x (n - 1) + 0.5 x (n - 2) + 1.34 y (n - 1) - 0.9 y (n - 2),,

где: n = 32…64; wT = 0.7 рад; x (n) = sin (wTn).

В MATLAB в режиме прямых вычислений это выглядит следующим образом:

>> b= [1.5 - 1.5 0];

>> a= [1 1.34 - 0.9];

>> n=32: 64;

>> x=sin (0.7. *n);

>> y=filter (b,a,x);

>> plot (n,x,n,y,'-. '),grid

>> hold on

>> stem (n,x)

>> stem (n,y)

>> gtext ('Vuhodnoy signal')

>> gtext ('Vhodnoy signal')

Результаты расчета представлены на рис.1.2, где кроме дискретных сигналов изображены их огибающие.

линейная дискретная система сигнал

Рис.1.2 Входной и выходной сигналы

Вывод: В лабораторной работе было выполнено математическое моделирование обработки сигналов линейной дискретной системой в программной среде MATLAB.




Подобные документы

  • Определение и моделирование оптимального управления объектом, заданным системой уравнений по квадратичному функционалу качества, по точности, по критерию Красовского и по быстродействию. Результаты работы математических пакетов MathCAD и Matlab.

    курсовая работа [388,5 K], добавлен 08.07.2014

  • Принцип действия, функциональная и структурная схемы системы следящего привода. Исследование и моделирование линейной автоматической системы. Анализ устойчивости с помощью критерия Гурвица. Моделирование в Matlab, оптимизация параметров регулятора.

    лабораторная работа [683,5 K], добавлен 30.11.2011

  • Определение системной функции дискретной математической системы, нахождение зависимости между сигналами. Расчет импульсной и переходной характеристик линейной системы, оценка ее устойчивости. Построение графиков АЧХ и ФЧХ с помощью программы MathCad.

    курсовая работа [299,7 K], добавлен 22.11.2010

  • Общая характеристика спутниковых систем. Структура навигационного радиосигнала. Описание интерфейса системы ГЛОНАСС. Назначение и содержание навигационного сообщения. Расчет и моделирование орбитального движения спутников в программной среде MatLab.

    дипломная работа [5,5 M], добавлен 28.12.2011

  • Определение параметров регулятора и компенсатора для непрерывных системы и для дискретной системы возмущающего воздействия. Моделирование переходных процессов, моделирование дискретной и непрерывной систем и расчет наблюдателя переменных состояния.

    курсовая работа [783,7 K], добавлен 07.12.2014

  • Расчет оптимальных настроек непрерывного ПИ-регулятора методом теории дискретных систем. Получение разностного уравнения объекта регулирования и построение временных характеристик в аналоговой и дискретной форме. Модель системы управления в среде MATLAB.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 09.01.2015

  • Описание основных приборов контроля двигателя и изучение технической схемы тахометра марки ИТЭ-1. Расчет эмпирических параметров и количественный анализ эксплуатационной надёжности прибора. Моделирование работы ИТЭ-1Т в программной среде LabVIEW 8.5.

    курсовая работа [783,6 K], добавлен 10.01.2013

  • Исследование модели вход-выход. Дифференциальное уравнение описания системы. Начальные условия на интеграторах и выходные сигналы интеграторов. Схемы и графики моделирования. Реакция на нулевое входное воздействие и ненулевые начальные условия.

    лабораторная работа [674,6 K], добавлен 27.10.2013

  • Вычисление Z-преобразования дискретной последовательности отсчетов сигнала. Определение передаточной характеристики стационарной линейной дискретной системы и разработка структурной схемы рекурсивного цифрового фильтра, реализующего передаточную функцию.

    контрольная работа [424,0 K], добавлен 28.04.2015

  • Разработка модели работы фильтра с использованием микроконтроллера ATMEGA 8535 в среде CodeVision AVR. Тестирование ее работоспособности odesolve с помощью дифференциальных уравнений, решением конечно-разностных уравнений функцией mysolve в среде MathCad.

    курсовая работа [303,3 K], добавлен 03.01.2015