基于Simulink的通信系统仿真：滤波器设计与数字信号处理实例

实验三基于Simulink的通信系统仿真着重于利用计算机和Matlab软件进行数字信号处理的实践。该实验涵盖了多个关键知识点，旨在通过实际操作加深对通信系统工作原理的理解。 首先，实验涉及数字滤波器的设计，如切比雪夫I型和II型滤波器。在例5.2中，学生被要求设计一个低通滤波器，参数包括中心频率、通带和阻带的衰减级别，以及采样频率。切比雪夫I型滤波器使用`cheb1ord`函数确定设计参数，并通过`cheby1`函数生成滤波器系数，最后用`freqz`函数绘制滤波器的频率响应。 在例5.3中，任务更为复杂，要求设计一个带通滤波器，具有特定的带宽范围和纹波要求。学生需使用`cheb2ord`函数和`cheby2`函数来实现这一目标，同时确保滤波器阶次最小。 接着，实验引导学生应用Butterworth型高通滤波器，它在MATLAB中有着广泛应用。设计目标包括通带和阻带的衰减标准、截止频率等，这要求掌握FIR滤波器的设计方法，如使用`fir1`函数。 带阻IIR滤波器的设计（例未给出具体代码）涉及通带和阻带的频率特性，以及衰减要求，这需要熟练运用IIR滤波器的设计技巧，比如通过`iirdesign`函数。 滤波器窗函数也是实验内容的一部分，包括Hanning窗、海明窗和布拉克曼窗。这些窗函数用于优化滤波器的性能，例如减少信号失真。通过调用`hanning`、`hamming`和`blackman`函数，学生可以生成不同类型的窗函数。 最后，实验还涉及了线性相位带通滤波器的设计，如例6.2所示，需要设置滤波器长度、边带截止频率，并且利用FIR滤波器去除信号中的特定频率成分。在例6.3中，分析chirp.mat文件中的信号特征，然后设计一个高通滤波器以满足特定的频率截断和衰减需求，使用`chebwin`函数结合`fir1`设计FIR滤波器。 这个实验涵盖了从基本的滤波器类型和设计到高级窗口函数和信号处理技术的全面内容，旨在通过Simulink工具让学生深入理解并实践通信系统中的信号处理过程。