基于matlab的电子线路的设计与仿真_毕业论文设计(编辑修改稿)

基于matlab的电子线路的设计与仿真_毕业论文设计(编辑修改稿)内容摘要：

大，容易获得较大且稳定的放大倍数，因而能提高接收电路的灵敏度； （ 2）中频的频率是固定的，采用陶瓷滤波器、声表面波滤波器等性能优良的器件，能显著提高接收电路的选择性； （ 3）增加自动增益控制（ AGC）电路，使电路能用于接收各种不同强度的信号。 缺点： 电路复杂，且存在一种特有的干扰 —— 镜像干扰，在讨论变频原理和电路时，我们将详细介绍什么是镜像干扰。 其他电子线路 电子线 路很多 ，由于论文完成时间的紧迫， 本论文 来不及对其 它 电子线路的分析只对了几种基本电子线路 (触发器 、 分频器 、 移位寄存器 、 整流电路 、 超外差式接收机 )的分析。 敬请谅解。 西南大学毕业论文设计 基于 Matlab 的电子线路的设计与仿真 15 第 三 章 基于 MATLAB 的电子线路仿真与分析 基于 MATLAB 对 触发器的 仿真与分析 触发器是电子工程中经常用到的电路，在这用实例来说明其应用方法。 图 3— 1 所示触发电路仿真演示框图，在图中触发模块是实现触发的主要工具，图中常用矢量为 0。 图 3— 2所示是触发电路仿真结果。 图 3— 3 所示是触发电路结构图，激活图中的 trigger,可以在弹出的对话框中进行参数设置。 图 31触发电路仿真演示框图 西南大学毕业论文设计 基于 Matlab 的电子线路的设计与仿真 16 图 32 触发电路仿真结果 图 33触发电路结构图 西南大学毕业论文设计 基于 Matlab 的电子线路的设计与仿真 17 触发电路的 Trigger type（触发类型）设定为 Function call（函数调用）时和模块使能时，有三种设置： Held（有效）、 Reset（复位）和 Inherit（继承）。 此时， Sample time type（取样时间类型）可设为触发或周期。 Sample time（取样时间）均被激活。 现在以图 3— 2中显示的结果来分析触发的过程 : (1) 示波器通道 1显示 了作为触发信号的信号发生器的方波，同时还显示了等于零的基线以及被用作触发取样观察的正弦信号。 (2) 示波器通道 2显示了仅在方波信号过零的上升沿触发时，采集并保持的正弦信号的样值。 (3) 示波器通道 3显示了仅在方波信号过零的下降沿触发时，采集并保持的正弦信号的样值。 (4) 示波器通道 3显示了在方波信号过零的上升或下降沿触发时，采集并保持的正弦信号的样值。 简而言之，触发电路是一个采样保持电路，采样的时刻取决于触发信号的形状和触发方式的设定。 表 3— 1～表 3— 4分别给出了触发电路仿真系统中各个模块的主要参数。 基于 MATLAB 对 分频器的 仿真与分析 分频器应用广泛，下面用一示例说明使用方法。 图 34所示是分频器仿真框图，其组成仅有三台设备：脉冲发生器、分频器（计数器）和示波器。 脉冲发生器产生周期为 1s，占空比为 50%，幅度为 1的方波，馈入计数器，计数器设置为分频器工作方式，本例中分频比设为 11，即每输入 11 个脉冲，送出一个 Hitdata（到达脉冲）， Maximumcount（最大计数）是 10，即分频比减一。 Initialcount（初始计数）表示计数器中开始计数的时刻，即计数器中原有的数，本例是 0。 Hitvalue（到达值）表示在计数到第几（本例是 7）个脉冲时，开始输出到达脉冲。 自然在以后的计数分频的过程中，都是在分频周期的这一位置输出到达脉冲。 Output(输出）设置决定了计数器有两路输出：第 1 路是 t（计数），西南大学毕业论文设计 基于 Matlab 的电子线路的设计与仿真 18 它的数值表示在本分频周期内记录到多少个脉冲。 第 2 路是 hit（到达），就是分频后的脉冲输出。 图 35 所示是分频器仿真结果。 示波器从上到下分别显示的是脉冲发生器的输出、计数输出、分频脉冲的输出。 可以看出，分频比是 11，即到达脉冲的数量是原始脉冲数的 1/11。 计数输出是从 0 到 10（ 11个量值）变化，分频脉冲在第 8（即 7+1）个脉冲时输出。 图 34 分频器仿真框图 图 35分频器仿真结果 西南大学毕业论文设计 基于 Matlab 的电子线路的设计与仿真 19 表 35所示是该对话框的主要参数。 表 36 PulseGenerator(脉冲信号发生器）的主要参数。 Countdirection（计数方向）中 Up（增加）表示加法计数， Down（减少）表示减法计数器。 当 Countsize（计数长度）设定为8bit 16bit、 32bit 时，分频比分别为 2 216 232。 基于 MATLAB 对 移位寄存器的 仿真与分析 图 36所示是移位寄存器仿真系统框图。 图中的正弦波产生器产生的幅度为 1，频率为 2π rad/s 的正弦波，馈入 MultiSelector（多点选择器），通过把参数 “ 指针到输出 ” 设置为 {1,1,1}将输入信号分解为三路相同的信号。 三路信号一路是直通，另一路延迟 7个节拍（ 7个采样时间），第三路延迟 23 个节拍。 输出的路数、延迟时间皆可任意设定。 VariableSelector（可变选择器）可以任意交换输出三路信号的秩序，在连接示波器的上面三路信号就是通过交换排序后的波形 ,如图 37所示。 以它的第 4路信号波形的极大值为参考，从左向右数 3个波形，它们代表的 3路波形就是未经过交换秩序的输出信号。 表 37 给出了参数设置。 用户可以设定任意数的分频比，确实十分方便。 表 37 所示是示波器的主要参数。 其它模块的参数设置见表 38~表 310。 图 36 移位寄存器仿真系统框 西南大学毕业论文设计 基于 Matlab 的电子线路的设计与仿真 20 图 37移位寄存器仿真结果 基于 MATLAB 对 整流电路的 仿真与分析 图 38所示是整流系统仿真框图，在框图中用幅度为 、频率为 1000Hz的正弦信号作为信号输入，使用 Saturation（限幅）模块，将限幅下限设定为0，构成半波整流电路，在框图中上面的频谱仪显示 它的频谱，如图 39 中的右图所示。 在整流电路中使用了 Abs（取绝对值）模块，将信号的负半周也变成正值，构成全波整流电路，在框图中下面的频谱仪显示它的频谱，如图 39中的左图所示。 示波器将三路信号通过与常数矢量相加后，在垂直方向分开显示，如图 310所示 西南大学毕业论文设计 基于 Matlab 的电子线路的设计与仿真 21 图 38整流系统仿真框图 西南大学毕业论文设计 基于 Matlab 的电子线路的设计与仿真 22 图 39 整流系统仿真结果 (频谱图 ) 图 310整流系统仿真结果（时域波形） 西南大学毕业论文设计 基于 Matlab 的电子线路的设计与仿真 23 下面 uh(t)与 uf(t) 分别表示半波整流和全波整流之后的频率谱，由公式（ 31）、公式 (32）可见，半波整流后有直流 分量、一次波（基波）、二次波、四次波、六次波等。 全波整流与半波整流相比较，除基波没有外其余都有，但幅度不一样，这可以从图 311中看出。 （ 31） （ 32） 表 311~表 315 分别给出了整流仿真系统中各个模块的主要参数。 基于 MATLAB 对 超外差式接收机的 仿真与分析 超外差式接收机的工作方式在通信系统中得到了非常广泛的应用。 它最主要的工作原理是：频率搬移，选频放大。 发射机发出的信号经过各种传输环境后信号十分微弱，将它放大到正常接收的程度需要 100dB 量级的 增益。 应用频率搬移即变频的方法，可以将增益分配到工作在不同频段的若干个放大器上，在获得很高的总增益的同时又保证了系统的稳定。 变频的基本原理可以用下面的公式来描述：     1 2 1 2 1 2c o s ( 2 ) c o s ( 2 ) c o s ( 2 ) c o s 2f t f t f f t f f t      (33) 两个不同频率的余弦信号相乘后，得到的是两个频率的和及两个频率的差的余弦信号，其中 f1是本地振荡的频率 ,f2是射频信号的频率。 图 311所示是超外差接收机仿真系统的框图。 本例中本地振荡 f1=66kHz，射频信号 f2 =50kHz，基带调制信号是 1kHz 单音频。 下面分别介绍以下部分的功能。 (为了简化问题 ，有的部分未安排。 ) 西南大学毕业论文设计 基于 Matlab 的电子线路的设计与仿真 24 图 311 超外差接收机仿真系统 发射机部分： SignalGenerator（信号发生器）产生幅度为 频率为 1000Hz 的音频信号。 通过 DSBAMModulationPassband（双边带带通调幅器）后变成载频为 50kHz双边带调幅（传输载波）的信号。 图中未安排传输环境部分。 接收机部分： SignalGenerator1（信号发生器）产生幅度为 频率为 66kHz 的本地振Product f1+f2=116kHz以及 f1 f2 =16kHz 的频率。 模拟带通滤波器频带在 ~ 之间，仅让带有调制信息的 16kHz 的中频通过。 DSBAMDemodulationPassband（双边带带通解调器）将调制信号 1kHz 的音频信号从中频信号中解调出来，由 Gain（放大器）进行低频放大。 其后的带通滤波器（应用低通滤波器也可以）频带在 ~ 之间，仅让调制信息 1kHz通过。 图中未安排高频调谐以及高频放大部分。 Scope（频谱分析仪）用于观察变频以后信号的频谱，如图 312 所示，图中 可见 116kHz 16kHz 的差频。 频谱分析仪 Scope1 用于观察中频信号的频谱（如图 313 的左图所示）。 频谱分析仪 Scop。