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1、附录四Simulink仿真举例说明Simulink是MATLAB最重要的组件之一,它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集 成环境。Simulink包括连续与离散模块、各种工具模块、信源信宿模块以及通信模块库中各种 信源与信道编码等内容。通过Simulink提供的丰富的功能块,用户可以迅速地创建系统的模型, 不需要书写一行代码,而只需要通过简单直观的鼠标操作,就可构造出复杂的系统。以下用实 例来说明Simulink在通信系统设计中建模和仿真应用,使刚开始接触Simulink的读者能够对其 有更为形象的了解。1. 启动MATLAB,进入MATLAB主界面如图1所示。图1 MATLAB主界面2.
2、点击MATLAB主界面工具栏上的“吧”按钮,会弹出Simulink的库浏览器如图2所示。*版皿 1Ctrl+NOpeTk-.Ctrl+OLibraryClose“File”菜单E H Simulink均 C#仙Di scontinmit i 栏3坐 DiscreteContinuousDi se ant i nui tigSimulink的库浏览器3,在Simulink Browser的界面下,选择“File”菜单下“New”中的“Model”选项,弹出如图3所示的模型窗口,此时就可以在Simulink Browser界面中选择不同的模块来建立自己的模型。Ready100%ode45图3 Si
3、mulink的模型窗口4. Simulink建模举例说明。 建立新模型如图3所示。 向模型中添加模块。在Simulink Browser窗口中,如图4所示,依次选择 Simulink,Source库,Signal Generator模块(信号发生器),然后将其拖到如图3所示的模型窗口中。图4模块的选择方法用同样的方法可添加其它所需的模块,添加完各个模块后,模型窗口如图5所示。saplelSimulink / Source库下的Constant模块(常数模块);Simulink /Math Operations 库下的 Product 模块(乘法器模块);Simulink / Discrete
4、库下的 Zero-Order Hold 模块(抽样器模块);Simulink / Sink库下的Scope模块(示波器模块);DSP Blockset / DSP Sinks库下的Spectrum Scope模块(频谱示波器模块);级联关系清晰易懂,然后将各个图形连接起来。连线方法是:将鼠标移到模块输出端附近 时,将变成十字形状,此时按住左键并将其拖向所连模块的输入端口。注意,模块的输入 端只能和模块的输出端相连如图6所示。当一个模块的输出端需与两个模块的输入端相连时,其分支连线的方法是,在模块输出端 连线附近按下鼠标右键,此时鼠标变成十字形状,然后一直按住鼠标右键,并将鼠标移到目的 模块的输
5、入端处如图7所示。当虚线变成实线,表示连线成功,如图8所示。保存文件。将所有模块正确连线后如图9所示,即可保存文件,一般可将文件按功能命名,Simulink模型文件的扩展名均为.mdl。设置模块参数。要使模型能够得到理想的仿真效果,必须正确地对模块的参数进行设置。要设置一个模块的参数时,只需双击该模块即可。如信号发生器Signal Generator模块的参 数设置对话框如图10所示;为使用Spectrum Scope模块进行频谱分析,必需进行离散化, Zero-Order Hold模块参数设置对话框如图11所示;乘法器Product模块的参数设置对话框 如图12所示;0D00幅值设置频率值设
6、置File Edi t Vi ew SirTinlati on Format Tools Help I岸口身IS昭地|口. |lTi:irrri:dlIfoii 槌:jHertz频率单位form: |sinAmplitud:际 lilt er pr e t vector parameters as lDCancelApplyode45Frequency;F ru d u ctScopeIkB-FFT连线完成后的模型图9 : :SpectrumS cd peIS i g n a I GeriHraturSignalGeneratorZero-Order Holdc波形选择Block Faruet
7、ers: Signal GeneratorOutput vfiridus wave forms.图10Signal Generator模块的参数设置图11 Zero-Order Hold模块的参数设置仿真起止时间精细度设置值图 13Simulink Parameters 参数设置窗口乘法器的输入端口数目 仿真。设置完各个模块参数后,再次保存文件。然后设置仿真参数,在模型窗口的菜单栏中执行Simulink/Simulink Parameters命令,就可打 开如图13所示的对话 框,设置Solver/Output options选项,输出模式为Refine out, Refine factor默
8、认值为1,当示波器无波形显示(显示的可能是一条水平直线,观察不到输出信号的频率变化)时,或显示波形不光滑,可提高此项设置值。最后单击工具栏上的“ ”按钮,开始仿真。 观察仿真结果。仿真结束后,需要观察Scope窗口波形时,可双击Scope模块,会弹出如图14所示的图形。(单击Scope显示窗口工具栏的第二个图标,打开scopeparameters对话框如图15所示,在number of axe后设置观察波形的个数(即输出端数目);如需要改变Y 轴的显示范围时,可右击Scope显示窗口,选择Axes properties进行设置,Scope模块多口 输出时,输出结果按照从上到下的顺序进行显示。频
9、谱分析Spectrum Scope模块一般会自 动弹出窗口如图16所示,该模块的参数设置如图17、图18所示,显示的频率范围与Zero-Order Hold模块参数有关。Time range同时显示波形数目scope parameters 图标Tick labels: bottom axis only Sampling| DecimationOK Cancel Help ApplyGeneral Data historyNumber of axes: 2floating scope力足|料H | 0Time offset: 0图 15scope parameters 对话框图 16 Spectrum Scope 频谱窗口p -lllpBcBE 巨图17在实际的系统仿真中,为了达到更好的仿真效果,需要适当调整模块的参数设置。示频率范围;ro-Order Hold 模块:为倒数关系/图18