Simulink实战：通信系统中巴特沃斯与切比雪夫滤波器设计

实验三基于Simulink的通信系统仿真是一门实践性强的课程，主要目的是让学生通过Simulink这款强大的工具掌握通信系统仿真技术。Simulink作为MATLAB的一个重要组成部分，被广泛应用于通信工程中的信号处理和系统建模。 1. 实验目的： - 学生将通过本实验深化理解并熟练应用Simulink平台，提升数字信号处理能力。 - 具体目标包括设计基本的调制与解调系统，这涉及模拟各种通信协议，如AM、FM或数字调制。 - 实验还将引导学生设计数字滤波器，如巴特沃斯滤波器和切比雪夫滤波器，这对于信号滤波和噪声抑制至关重要。 2. 实验设备： - 实验的核心工具是计算机，配合MATLAB软件，特别是其强大的Simulink库。 - MATLAB提供了图形化界面，使得复杂信号处理算法的设计和调试更为直观。 3. 数字滤波器设计： - IIR（无限 impulse response）滤波器设计是实验的重点内容。巴特沃斯滤波器以平坦的过渡区而闻名，例5.1展示了如何设计一个10阶的带通滤波器，设置特定的带宽和截止频率，然后绘制幅频和相频特性，以及查看其冲击响应。 - 切比雪夫滤波器则以其抑制通带和阻带边缘谐波的能力著称。例5.2和5.3分别介绍了如何设计第一型和第二型低通、带通滤波器，设置不同的阻抗参数和频率范围，以满足特定性能指标。 4. 实验内容示例： - 学生需设计一个数字信号处理系统，采样率为100Hz，任务是创建一个Butterworth高通滤波器。滤波器的要求是通带衰减至少为0.5dB，阻带衰减应大于40dB，且通带上限临界频率为30Hz，阻带下限临界频率为40Hz。这将涉及到滤波器类型的选择、参数计算和实际设计过程。 通过这个实验，学生们不仅能掌握Simulink的基本操作，还能深入了解滤波器设计的原理和实际应用，对于理解通信系统中的信号处理和噪声控制具有重要意义。完成这个项目后，学生将具备模拟真实通信环境的能力，为今后深入研究和解决实际通信问题打下坚实基础。