MÔ PHỎNG tín HIỆU BẰNG PHẦN mềm MATLAB

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BÁO CÁO MÔN: TÍN HIỆU VÀ HỆ THỐNG MÔ PHỎNG TÍN HIỆU BẰNG PHẦN MỀM MATLAB Người hướng dẫn: NGÔ TÚ QUỲNH Người thực hiện: CHỬ VĂN TOẢN Lớp :15040303 Khoá :K19 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2017  I TIẾN HÀNH MÔ PHỎNG TÍN HIỆU TRÊN SIMULINK 1.1 Mô phỏng dạng sóng của tín hiệu v(t) sử dụng simulink trong MATLAB Hình 1.1: dạng sóng của hàm v(t), theo thời gian 1…….> sim1) Sau đó ta vào mục tìm kiếm của cửa sổ simulink library browser gõ tên các khối cần tìm như trên hình 1.3. Nhấn giữ vào khối cần lấy ra rồi thả vào sim1. Sau khi kết nối các khối với nhau ta thu được hình 1.5 Hình 1.5 Bước 5: Chỉnh sửa tín hiệu đầu vào như mong muốn. click double vào khối Signal Builder. Cửa số Signal Builder hiện ra dạng tín hiệu của khối này được mặc định như hình 1.6 Hình 1.6 Để được tín hiệu như hình 1.1 ta thực hiện các bước sau: a thay đổi giá trị thể hiện trên trục y bằng cách để chuột và click chuột phải tại trục y chọn set y display limits…Thay đổi giá trị của trục từ2.5 𝟎 𝒕, 𝒂𝒃𝒔(𝒕) = { −𝒕, 𝒕>𝟎 𝒕 𝟎 −𝟏 Hàm sgn hay hàm sign function hiểu sau: 𝒔𝒈𝒏(𝒕) = {𝟎 𝟏 𝒊𝒇 𝒙 < 𝟎 𝒊𝒇 𝒙 = 𝟎 𝒊𝒇 𝒙 > 𝟎 10 Hình 2.3: biểu đồ dạng sóng hàm sgn(t) Hình 2.4: biến đổi forier transform hàm 𝒙(𝒕) = 𝑨 𝒆−𝜶|𝒕| 𝒔𝒈𝒏(𝒕), 𝜶 > 𝟎 𝒅 𝐱(𝐭) = |𝐜𝐨𝐬𝛚𝟎 𝐭| Hình 2.5 Vì trị tuyệt đối hàm 𝑥(𝑡) = |𝑐𝑜𝑠𝜔0 𝑡| loại bỏ phần bán kỳ âm, nên tính fourier hàm nửa chu kỳ từ -> pi Có thể sử dụng hàm int(f,a,b) với f hàm cần tính tích phân, a b cận tích phân Do tiến hành thực chuyển đổi fourier nên cần nhân với 𝑒 −𝑗𝜔𝑡 Cách thực kết hình 2.6 11 Hình 2.6 : kết mô hàm 𝐱(𝐭) = |𝐜𝐨𝐬𝛚𝟎 𝐭| 𝐞 𝐱(𝐭) = 𝐒𝐚𝛚𝟎 𝐭 𝐜𝐨𝐬𝛀𝐭 Hình 2.7 kết mơ 𝐱(𝐭) = 𝐒𝐚𝛚𝟎 𝐭 𝐜𝐨𝐬𝛀𝐭 𝐟 𝐱(𝐭) = 𝐜𝐨𝐬(𝛚𝟎 𝐭) 𝐜𝐨𝐬(𝛀𝐭) 12 Hình 2.8 : kết thực biến đổi fourier hàm 𝐱(𝐭) = 𝐜𝐨𝐬(𝛚𝟎 𝐭) 𝐜𝐨𝐬(𝛀𝐭) 𝐠 𝐱(𝐭) = 𝐒𝐚(𝛚𝟎 𝐭) 𝐒𝐚(𝟐𝛚𝟎 𝐭) Hàm 𝑆𝑎(𝜔0 𝑡) biểu diễn dạng hình 2.9 𝑆𝑖𝑛(𝜔0 𝑡) 𝜔0 𝑡 Tín hiệu hàm biểu diễn Hình 2.9 : dạng sóng hàm 𝐒𝐚(𝛚𝟎 𝐭) Thực biến đổi hàm 𝑥(𝑡) = 𝑆𝑎(𝜔0 𝑡) 𝑆𝑎(2𝜔0 𝑡) 13 Hình 2.10 kết biến đổi fourier hàm 𝐱(𝐭) = 𝐒𝐚(𝛚𝟎 𝐭) 𝐒𝐚(𝟐𝛚𝟎 𝐭) 3.2/ vẽ hình hàm miền thời gian miền phổ 𝒂 𝒙(𝒕) = 𝑨 + 𝑩 ∗ 𝒆−𝜶|𝒕| , 𝜶 > 𝟎 𝐛 𝐱(𝐭) = 𝐀 ∏( 𝐓 𝟐 𝐭− 𝐓 ) 14 𝐜 𝐱(𝐭) = 𝐀 𝐞−𝛂|𝐭| 𝐬𝐠𝐧(𝐭), 𝛂 > 𝟎 𝐝 𝐱(𝐭) = |𝐜𝐨𝐬𝛚𝟎 𝐭| 15 𝐞 𝐱(𝐭) = 𝐒𝐚𝛚𝟎 𝐭 𝐜𝐨𝐬𝛀𝐭 f 𝐱(𝐭) = 𝐜𝐨𝐬(𝛚𝟎 𝐭) 𝐜𝐨𝐬(𝛀𝐭) 16 𝐠 𝐱(𝐭) = 𝐒𝐚(𝛚𝟎 𝐭) 𝐒𝐚(𝟐𝛚𝟎 𝐭) 3.3/ tính tích phân Fourier series Với hàm 𝑓(𝑡) = cos 𝜔𝑡 t=1 Sử dụng cơng thức tìm fourier để tìm giá trị trung bình 𝐶0 giá trị 𝐶1 , 𝐶2 , 𝐶3 sử dụng MATLAB Sử dụng hàm int(f,t,a,b) với f hàm cần tính tích phân, t biến khởi tạo, a,b cận tích phân Để tính tích phân hàm ta sử dụng công thức sau : 17 𝑇 𝐶𝑛 = ∫ 𝑓(𝑡) 𝑒 −𝑗𝑛𝜔𝑡 𝑑(𝜔𝑡) Với giá trị n từ tới ta sử dụng vòng lặp for để trả kết xác Thực câu lệnh ta kết hình bên 18 Danh mục tài liệu tham khảo: Charles L Phillips Signals, Systems, and Transforms 5e Pearson Prentice Hall Steven T Karris, [2012], Signals and Systems with MATLAB Computing and Simulink modeling, 5e, Orchad Publications https://en.wikipedia.org/wiki/Heaviside_step_function#Analytic_approximations https://en.wikipedia.org/wiki/Sign_function 5.http://www.mathworks.com/help/matlab/ref/sign.html?requestedDomain=www.mathwo rks.com&requestedDomain=in.mathworks.com https://vi.wikipedia.org/wiki/MATLAB https://www.mathworks.com/?s_tid=gn_logo 19 ... II/ TIẾN HÀNH MƠ PHỎNG TÍN HIỆU TRÊN SIMULINK 2.1/ Mơ dạng sóng tín hiệu v(t) sử dụng simulink MATLAB Hình 1.1: dạng sóng hàm v(t), theo thời gian -1 < t < (s) Bước 1: Mở phần mềm MATLAB, mở cửa... Hình 1.5 Bước 5: Chỉnh sửa tín hiệu đầu vào mong muốn Double click vào khối Signal Builder Cửa số Signal Builder dạng tín hiệu khối mặc định hình 1.6 Hình 1.6 Để tín hiệu hình 1.1 thực bước sau:... trị trục k giá trị trục m Tín hiệu xuất biểu diễn hình “ham ramp” Kết thu sau chọn Hình 1.13 III- Tìm tích phân FOURIER TRANSFORM vẽ hình tín hiệu 3.1/ Sử dụng MATLAB để tính tích phân FOURIER TRANSFORM