第3章习题解答

习题

1. 熟悉Simulink 中的Signal Processing Blockset 模块库的组成部分，并选择某些模块阅读其Help 文档。 解：（略）

2.利用信号处理模块库中的模块，构造并仿真信号

()()()()312---+=n n u n n f δδ。

解：

图3-1习题3-2仿真框图

（1）

选择模块搭建模型，接着设定各模块的参数。双击鼠标左键，逐个打开各模块，修改各模块中的参数。在本例中，Discrete Impulse1模块参数设置如图3-2所示。Discrete Impulse 模块参数设置如图3-3所示。Gain 模块中设置Gain 参数为1-。Buffer 模块中的Output Buffer Size 参数设为20，设置Vector Scopes 模块中的Line Properties 的Line Markes 为“stem ”，Constant 模块的Constant Value 参数设为2，Delay 模块的Delay 参数为1，其余模块采用默认参数。 （2）

仿真结果，如图3-4所示。

图3-2 Discrete Impulse1模块参数设置

图3-3 Discrete Impulse 模块参数设置

图3-4仿真结果

3.利用Signal From Workspace 模块，生成仿真信号

()10,...,2,12==-n e n x n

解：

图3-5习题3-3仿真框图

（1）构造仿真框图如图3-5所示，在matlab 的工作空间中输入下列语句

（2）设置仿真参数，其中signal From Workspace 模块的参数设置如图3-6所示，buffer

的output buffer size 参数设为20，Vector Scope 模块参数设置如图3-7所示，仿真，仿真结果如图3-8所示。

图3-6 Signal From Workspace 模块参数设置

图3-7 Vector Scope 模块参数设置

图3-8 习题3-3仿真结果

4.设信号(){

}

4,3,2,1↑

=n x ，试利用Simulink 计算8=N 点的离散傅立叶变换。

解：（1）选择模块搭建模型，如图3-9所示

图3-9 习题3-4仿真模型

（2）设置模块参数，其中signal from workspace模块参数设置如图3-10所示，在matlab工作空间输入x=[1 2 3 4]。

（3）仿真，得到仿真结果，在工作空间中输入yout，可得如图3-11所示结果。

图3-10Signal From Workspace模块参数设置

图3-11 仿真结果

5.设计一巴特沃思数字低通滤波器，使其满足：通带截止频率为π4.0，通带波纹小于

50，试用FDAtool设计该数字低通5.0；阻带截止频率为π6.0，阻带最小衰减dB

dB

滤波器，并生成脉冲响应曲线和频率响应曲线。

解：（1）找出FDAtool，如图3-12所示

图3-12FDAtool

（2）双击Digtal Filter Design模块，打开如图3-13所示对话界面，根据要求输入参数，

图3-13 滤波器设计对话界面

(3)点击工具栏中的Impulse选项，可得冲激响应曲线，如图3-14所示。

图3-14冲激响应

（4）频率响应曲线如图3-15所示

图3-15幅频特性和相频特性

6.设计一数字切比雪夫带通滤波器，使其满足：

（1）当

Hz

f

Hz400

200≤

≤，波纹dB

2

1

≤

δ

（2）当

Hz

f

Hz

f600

,

100≥

≤，衰减dB

30

2

≥

δ

（3）抽样频率

kHz f

s

2

=

试设计该数字滤波器，并构造输入信号仿真观测滤波效果。解：（1）选择模块搭建仿真模型，如图3-16所示

图3-16习题3-6仿真模型示例

（2）设置参数，输入滤波器的设计参数，可得如图3-17所示，输入sine wave模块参数设置分别如图3-18和3-19所示。

图3-17带通滤波器设计对话界面

图3-18 sine wave参数设置

图3-19sine wave1的参数设置

（3）仿真结果

图3-20滤波前图3-21滤波后

7.设计一巴特沃思数字高通滤波器，使其满足：

（1）当

kHz

f3

≤，衰减dB

30

2

≥

δ

（2）当

kHz

f5

≥，波纹dB

2

1

≤

δ

（3）抽样频率

kHz f

s

20

=

试设计该数字滤波器，并构造输入信号仿真观测滤波效果。解：（1）选择模块搭建仿真模型，如图3-22所示

图3-22习题3-7仿真模型示例

（2）设置参数，输入滤波器的设计参数，可得如图3-23所示，输入sine wave模块参数设置如图3-24，chirp模块参数设置如图3-25所示。

图3-17高通滤波器设计对话界面