1. 跪求：華北電力大學電力系統及自動化
第一學年：
思想道德修養
工程制圖
體育(1)
信息技術基礎
毛澤東思想概論
軍事訓練
大學英語(1)
高等數學B(1)
高級語言程序設計（C）
大學物理(1)
大學英語(2)
體育(2)
物理實驗(1)
馬克思主義哲學
線性代數B
法律基礎
高等數學B(2)
第二學年：
大學物理(2)
政治經濟學原理
體育(3)
復變函數與積分變換
電路理論A(1)
網路應用基礎
概率論與數理統計B
大學英語(3)
MATLAB程序設計
物理實驗(2)
體育(4)
工程電磁場
大學英語(6)
電氣工程概論（報告形式分散進行）
電子技術基礎實驗A(1)
自動控制理論B
模擬電子技術基礎A
電路理論A(2)
電機學(1)
電路實驗
鄧小平理論概論
第三學年：
電路實驗
電路理論A(2)
數字電子技術基礎B
電力電子技術
電力系統分析基礎
數值計算方法
電力系統潮流上機計算
認識實習（電力）
信號分析與處理
電子技術綜合實驗
圖形處理與CAD
電子技術基礎實驗A(2)
電機學(2)
發電廠電氣部分
電力系統暫態分析
發電廠電氣部分課程設計
電力系統繼電保護原理
高電壓技術
微機原理與介面技術A
第四學年：
電力系統課程設計
以及一些限選課
2. 電氣專業 matlab
0 引言
模擬技術是以相似原理、系統技術、信息技術以
及模擬應用領域的有關技術為基礎, 以計算機系統
或應用有關的物理效應設備及模擬器為根據, 利用
模型對系統進行研究的一門多學科的綜合性技
術[ 1 ]。目前, 隨著模擬技術的迅猛發展, 其應用已經
滲透到工程技術的各個領域。電氣工程及其自動化
專業類教學涉及到電機學、自動控制理論、電力拖
動、微型計算機技術和電力電子技術等學科的廣泛
內容, 既要求學生能掌握電氣工程的基礎理論, 又要
求能掌握電氣工程類專業研究問題的方法, 並且應
具備較強的動手實踐能力。因此, 在目前有限的課堂
教學和實驗學時內, 運用一定的模擬軟體和計算機
技術, 使學生能更系統地掌握專業的基本理論和控
制系統的設計思想和方法, 培養學生科研能力, 是專
業教學中值得研究和探討的課題。
本文在介紹MA TLAB 模擬軟體內容的基礎
上, 以畢業設計專業教學環節為例, 詳細探討了
MA TLABöS IMUL IN K 軟體在電氣類專業教學中
的應用, 進而說明利用這一模擬工具可以提高學生
對專業基礎理論的理解能力、動手能力和科研能力。
1 MATLAB 模擬軟體的介紹
MA TLAB 模擬軟體自1984 年推出以來, 已越
來越引人注目, 1993 年後又相繼推出了MA T2
LAB41X、MA TLAB51X 等基於W INDOW S 系統
的版本, 目前已經達到了MA TLAB612 版本。
MA TLAB 軟體除了強大的數值計算功能外, 還具
有強大的模擬分析功能, 如S IMUL IN K 的建模和
模擬。S IMUL IN K 是MA TLAB 軟體下的一個附加
組件, 是用來提供一個系統級的建模與動態模擬的
工具平台, 在其下面提供了豐富的模擬模塊, 如電氣
工程類專業應用較多的Pow erSystem 模塊, 它包括
各種電機的模擬模型、電力電子器件模型以及各種
測量裝置模型等。一般來說, S IMUL IN K 的功能有
系統建模和系統模擬兩個部分, 可以很容易地利用
滑鼠在模型窗口中建立所需的控制系統模型, 然後
利用其提供的功能對系統進行模擬與分析, 使得一
個復雜系統的輸入、輸出以及控制變得相當的簡單
和直觀。用MA TLABöS IMUL IN K 模擬與分析控
制系統的主要步驟為: (1) 建立控制系統方塊圖模型
並確定模擬輸入和輸出; (2) 設置模擬參數; (3) 進行
動態模擬並觀看輸出結果; (4) 針對輸出結果進行分
析和比較。
2 MATLABöS IM UL INK 軟體在畢
業設計專業教學環節中的應用
利用MA TLAB 強大的數值模擬和數據處理能
力, 可對電氣工程及其自動化專業的「自動控制原
理」、「電力電子技術」、「電機及拖動基礎」、「電力系
統穩態分析」和「數字信號處理」等課程內容進行仿
真、研究, 然而在這方面的教學應用文獻較多[ 2, 3 ] , 並
且大都停留在如何對MA TLABöS IMUL IN K 軟體
的操作和使用問題, 其實對於大多數軟體本身操作
和使用可參照其詳細的幫助說明。本文重點以兩個
學生的畢業設計內容和模擬結果為例, 從專業教學
環節角度探討該模擬軟體在電氣工程類教學中的應
用, 從而培養本科生應用所學專用知識提高工程問
題的建模和分析能力。
211 基於MATLAB 的SPWM 交流調速系統的仿
真研究
結合「電力電子技術」、「電機及拖動基礎」和「近
代交流調速」等課程的相關內容, 學生以「基於
MA TLAB 的SPWM 交流調速系統的模擬研究」為
畢業設計題目進行了研究。要求學生在熟悉交- 直
- 交電壓型SPWM 的基礎上, 利用MA TLABö
S IMUL IN K 模擬軟體對其進行建模; 在熟悉感應電
動機變頻調速的原理基礎上, 對轉速閉環的控制器
進行設計, 從而研究和分析轉速閉環恆壓頻比的
SPWM 控制的變頻調速的過程; 加深對SPWM 控
制原理的理解, 最後對定子電流的諧波含量進行頻
譜分析。限於篇幅, 下面主要列出其模擬模型和結果
分析。
整個SPWM 控制方式的感應電動機變頻調速系統
的整個框圖如圖1 所示, 其中包括三相正弦波模塊、
等腰三角波的產生模塊、轉速頻率變換器模塊以及
P I 控制器等自己封裝的模塊等。圖2 和圖3 分別是
表示電機在恆負載下轉速階躍輸入時, 電機轉速響
應曲線和電磁轉矩的變化曲線。
通過對轉速頻率變換器的設計, 使得學生進一
步了解感應電動機壓頻比控制的原理; 通過對P I 控
制器的設計和各種控制參數的調節, 鞏固了常規控
制器中比例調節系數、積分調節系數對控制系統的
動、靜態特性影響的規律; 通過SPWM 模型的建立
和模擬, 進一步熟悉了其控
制原理以及逆變器輸出電壓
與調制波的頻率無關而電壓
幅值與調制度成正比等規
律; 從整個控制系統的模擬
結果可以看出, 在信號產生
階躍處, 整個控制系統發生
波動但隨後便進入了新的穩
定狀態, 圖2 所示的轉速波
形非常直觀地表現了轉速跟隨給定信號變化的情
況, 相應的電磁轉矩也發生了變化。
212 直流電動機調速系統模糊控制的模擬
MA TLABöS IMUL IN K 中包含了豐富的工具
箱, 如目前自動控制理論中較為熱點的模糊控制工
具箱、神經網路控制工具箱以及小波分析包等。雖然
本科階段對智能控制理論的教學內容涉及不多, 但
也可以在畢業設計中讓學生利用MA TLAB 軟體進
行初步的研究。該學生以「直流電動機調速系統模糊
控制的模擬」為題, 對模糊控制的理論和控制效果進
行了研究, 其主要內容有:
(1) 在熟悉自動控制理論的基礎上, 根據給定對
象建立其常規P ID 控制系統, 使用MA TLAB 軟體
中S IMUL IN K 對系統進行模擬, 進而分析常規P ID
對控對象本身的影響以及各個調節參數對控制性能
指標的影響規律;
(2) 在熟悉模糊數學理論基礎、模糊控制理論的
基礎上, 根據給定對象建立其模糊控制系統, 包括輸
入、輸出量的確定, 比例因子的計算, 控制規則的建
立等;
(3) 將模糊控制器應用到具有非線性、時變性特
點的直流電動機雙閉環調速系統, 通過改變電機參
數等進一步分析模糊控制具有適應能力等特點。
該畢業設計論文以一台實際的他勵直流電動機
為被控制對象, 直流電動機主要參數為: 額定功率
PN = 5hp , 額定電壓UN = 240V , 額定電樞電流IN =
1612A , 額定轉速nr = 1220rpm , 電樞電阻R a =
0168 , 電感L a= 01012H, 勵磁電阻R f= 2408 , 勵磁
電感L f= 120H, 互感L af= 118H。其雙閉環直流電動
機調速系統的模糊控制模型如圖4 所示, 它主要包
括電流環P I 調節器模型和轉速環模糊控制器。為了
驗證模糊控制器在電機參數變化或負載突變時的控
制效果, 本文分別對轉速的穩態調節、電樞電阻變化
以及負載突變時的響應特性進行了模擬研究, 並將
模擬結果與轉速環採用常規P ID 控制器的情況進
行了比較。由於篇幅限制, 在此只列出電樞電阻變化
時的響應特性如圖5 和圖6 所示, 以及負載突變時
的響應特性如圖7 和圖8 所示。圖中, 曲線「1」表示
採用常規P ID 控制時的控制效果, 曲線「2」表示采
用模糊控制時的控制效果。
圖5 和圖6 為電樞電阻增加10% 時的轉速響
應曲線和電樞電流響應曲線, 從模擬曲線可以看出,
模糊控制對電樞電阻增加時的控制效果影響不大,
而採用常規P ID 控制時, 動態控制效果差, 過渡時
間長。圖7 和圖8 為負載轉矩階躍為30N ·m 時的
轉速響應曲線和電樞電流響應曲線, 從模擬曲線可
以看出, 模糊控制器對負載突變具有良好的適應能
力, 電樞電流的過渡過程時間短, 並最終達到給定
值; 而採用常規P ID 控制時, 當負載突變後電樞電
流開始失調, 導致輸出轉速很難跟隨給定值。
3 結論
以上兩個例子只是我在教學中對MA TLABö
S IMUL IN K 模擬軟體的應用, 但是MA TLAB 軟體
功能強大, 可以運用到許多的領域, 並且還可以研究
一些當今比較熱門的學科。總之, 在電氣工程類專業
教學中應用MA TLAB 模擬軟體是非常有必要的,
通過MA TLABöS IMUL IN K 更能系統地讓學生掌
握控制系統設計思想的演化過程以及電氣工程學科
專業知識, 從而提高學生分析和解決實際問題的能
力, 進一步培養學生的科研能力。
3. 用matlab做潮流模擬，我想用發電機來封裝子模塊做負荷，我該怎麼連電路
可以仿照實際的電力系統自動裝置，取得兩個電壓信號，然後搭建一個模塊，比較兩個信號的相角差和頻率差，滿足條件並網！
4. 電力系統及其自動化具體都學習什麼啊
電力系統分析，穩態暫態，繼電保護，電機學，發電廠電氣部分，電力電子，電路，數電模電 ，大學物理，專業英語，基本這些了
5. matlab電壓調節器可以用什麼代替
汽車上的電壓調節器起著控制汽車發電機給電瓶充電，防止給電瓶電壓充電過高。實際汽車上的電壓調節器控制汽車發電機的勵磁電流，當發電機給電瓶充電時，發電機有勵磁電流。當電瓶電壓升高，達到控制的閾值時，汽車上的電壓調節器自動的切斷了發...
電壓調節電路中有采樣功能，對輸出的電壓采樣，然後與一個標準的電壓進行對比，如果大於標准電壓，就增大電路中的調整管的阻值，調整管通常為一個晶體三極體；如果小於標准電壓，就減小電路中的調整管的阻值。以為調整管的阻值變化，分擔了一部...
這個是一個電流滯環比較器，也是一個電流控制器，通過參考電流與給定電流的差值，輸入到滯環模塊，置環模塊會根據設置的的帶寬來確定輸出，但參考電流大於實際電流時，滯環環節會輸出1，反之輸出負1，再通過最後的求反環節，形成對稱的理想6路PW...
由於交流發電機的轉子是由發動機通過皮帶驅動旋轉的，且發動機和交流發電機的速比為1．7～3，因此交流發電機轉子的轉速變化范圍非常大，這樣將引起發電機的輸出電壓發生較大變化，無法滿足汽車用電設備的工作要求。為了滿足用電設備恆定電壓的要...
串聯調整式穩壓，和常見的78xx三端穩壓作用一樣，但輸入輸出壓差可以很小，不像78系列要求至少2～3V壓差。應用於低壓差場合，比如7.2V電池供電，要求穩定的6V輸出用7806很難，用這個就解決了。
汽車電壓調節器是發電機的重要部件。由於發電機輸出電壓隨轉速是變化的，而汽車上的用電設備和蓄電池要求發電機輸出電壓基本穩定，電壓調節器就是將大小變化的電壓變成基本恆定的電壓的裝置。 跟點火線圈沒半關系
6. 高分～～fsk在matlab上的模擬實現 其研究意義及國內外發展
這破爛系統，好不容易敲了半天，居然說我的回答有不當內容，全刪了！
我決定再敲一次。
實際上，FSK的原理是利用不同的頻率表徵不同的數字信號，例如比特1用某一種頻率，比特2用另一種頻率。
FSK其實並沒有什麼研究意義，因為它相對簡單。不過作為數字通信原理的入門學習，它倒是有點作用的。
FSK在最新的數字通信中幾乎沒什麼應用，未來的3G和4G通信基本上都用的是PSK、QAM等技術了。在現階段的2G通信中，FSK則應用在GSM通信中。GSM使用的是GMSK，它是MSK的一種特殊實現方式，而MSK也是一種特殊的FSK，可以說是它的一個變種。FSK還有許多其它變種，例如AFSK等。FSK在業余無線電、北美的Call ID中也有應用。
FSK的Matlab調制模擬程序如下。其輸入參數為：
g：0和1的數字序列，比特率為1Hz；
f0：0的調制頻率
f1：1的調制頻率
例如，如果有一比特率為1Hz的比序列「1 0 1 1 0」，要用FSK來調制之，其中用頻率為1Hz的正弦波調制比特0，頻率為3Hz的正弦波調制比特1，則調制後的波形可以通過調用以下函數獲得：fskd([1 0 1 1 0],1,3)。
特此聲明，該函數也不是我寫的，我只是選取一段過來。
function fskd(g,f0,f1)
if nargin > 3
error('Too many input arguments')
elseif nargin==1
f0=1;f1=2;
elseif nargin==2
f1=2;
end
val0=ceil(f0)-f0;
val1=ceil(f1)-f1;
if val0 ~=0 || val1 ~=0;
error('Frequency must be an integer');
end
if f0<1 || f1<1;
error('Frequency must be bigger than 1');
end
t=0:2*pi/99:2*pi;
cp=[];sp=[];
mod=[];mod1=[];bit=[];
for n=1:length(g);
if g(n)==0;
die=ones(1,100);
c=sin(f0*t);
se=zeros(1,100);
else g(n)==1;
die=ones(1,100);
c=sin(f1*t);
se=ones(1,100);
end
cp=[cp die];
mod=[mod c];
bit=[bit se];
end
ask=cp.*mod;
subplot(2,1,1);plot(bit,'LineWidth',1.5);grid on;
title('Binary Signal');
axis([0 100*length(g) -2.5 2.5]);
subplot(2,1,2);plot(ask,'LineWidth',1.5);grid on;
title('FSK molation');
axis([0 100*length(g) -2.5 2.5]);
7. 電力系統及其自動化專業要學習哪些課程
電路、電機學、發電廠電氣部分，這幾門都是必須的基礎課程。
基礎課：電路，電氣制圖CAD，電工常用儀器儀表，電機與拖動
專業課：電氣控制與PLC，單片機應用技術，自動檢測技術，自動控制原理，變頻器應用技術
選修課：交直流調速系統，工廠供電，Protel，工業控制網路，上位機監控系統
公 共 基 礎 教 育 ：
思想道德修養與法律基礎
馬克思主義基本原理
中國近現代史綱要
信息技術基礎
高級語言程序設計（C）
企業管理概論
高等數學B(1)-(2)
大學英語(1)-(4)
體育(1)-(4)
大學物理(1)-(2)
物理實驗(1)-(2)
形勢與政策
專業基礎教育：
工程制圖
線性代數B
概率論與數理統計B
復變函數與積分變換
電路實驗
工程電磁場
模擬電子技術基礎A
自動控制理論B
電力電子技術
信號分析與處理
數字電子技術基礎B
微機原理與介面技術A
電路理論A(1)-(2)
電機學(1)-(2)
電子技術基礎實驗A(1)-(2)
專業教育：
電力系統分析基礎
發電廠電氣部分 A
電力系統繼電保護原理
高電壓技術
電氣工程概論（報告形式分散進行）
8. 基於MATLAB的高階帶通濾波器的設計與模擬
摘 要
濾波器是一種能使有用信號順利通過而同時對無用頻率信號進行抑制（或衰減）的電子裝置。工程上常用它來做信號處理、數據傳送和抑制干擾等。傳統的數字濾波器的設計過程復雜，計算工作量大，濾波特性調整困難，影響了它的應用。本文所用的設計方法是基於MATLAB的頻率抽樣設計法，它是用來設計FIR數字濾波器的系統函數，本文中運用最優化設計法對數字濾波器進行設計，用這種方法進行設計，可以使阻帶中的誤差極小化。通過MATLAB的模擬實驗結果令人滿意。
關鍵詞：濾波器；頻率抽樣；最優化設計；
Abstract
Filters can be a useful signal to the smooth passage at the same time inhibiting unwanted frequency signals (or decay) of electronic devices. Engineering used it as signal processing, data transmission and curb disturbances. The traditional digital filter design process is complex, the computation work load is big, the filter characteristic adjustment difficulty, has affected its application.This article uses the design method is based on the MATLAB frequency sampling design law, it is uses for to design the FIR numeral filter the system function, in this article carries on the design using the optimized design law to the digital filter, carries on the design with this method, may cause in the stop-band the erroneous minimizing, the experimental simulation result to be satisfying.
Keywords: Filter；Sampling frequency；The most optimal design；
目 錄
摘 要 I
Abstract II
第1章 緒論 1
1.1 課題背景 1
1.2 數字濾波器及傳統設計方法 1
第2章 MATLAB簡介 3
2.1 MATLAB的概況 3
2.2 本章小結 4
第3章 設計原理 5
3.1 低通濾波器的原理 5
3.2設計要求 5
3.3設計思路 5
3.4本章小結 6
第4章 設計與實現 7
4.1 MATLAB設計程序 7
4.1.1 頭文件程序 7
4.1.2 設計主程序 8
4.2 程序運行結果 9
4.3 本章小結 11
結論 12
參考文獻 13
致謝 14
第1章 緒論
1.1 課題背景
對輸入信號中某特定頻率或頻帶成分具有選擇性的網路稱之為濾波器。濾波器可廣泛應用於通信、自動控制、計算和測量技術等領域。有關濾波器的理論和設計日趨完善。低通濾波器是容許低於截至頻率的信號通過， 但高於截止頻率的信號不能通過的電子濾波裝置。
對於不同濾波器而言，每個頻率的信號的減弱程度不同。當使用在音頻應用時，它有時被稱為高頻剪切濾波器, 或高音消除濾波器。
低通濾波器概念有許多不同的形式，其中包括電子線路（如音頻設備中使用的hiss 濾波器、平滑數據的數字演算法、音障（acoustic barriers）、圖像模糊處理等等，這兩個工具都通過剔除短期波動、保留長期發展趨勢提供了信號的平滑形式。
低通濾波器在信號處理中的作用等同於其它領域如金融領域中移動平均數（moving average)所起的作用；
低通濾波器有很多種，其中，最通用的就是巴特沃斯濾波器和切比雪夫濾波器。 巴特沃斯濾波器是濾波器的一種設計分類，其採用的是巴特沃斯傳遞函數，有高通、低通、帶通、高通、帶阻等多種濾波器類型。
巴特沃斯濾波器在通頻帶內外都有平穩的幅頻特性，但有較長的過渡帶，在過渡帶上很容易造成失真。在電力系統微機保護和二次控制中，很多信號的處理與分析都是基於對正弦基波和某些整次諧波的分析，而系統電壓電流信號（尤其是故障瞬變過程）中混有各種復雜成分，所以濾波器一直是電力系統二次裝置的關鍵部件。目前微機保護和二次信號處理軟體主要採用數字濾波器。傳統的數字濾波器設計使用繁瑣的公式計算，改變參數後需要重新計算，在設計濾波器尤其是高階濾波器時工作量很大。利用MATLAB信號處理工具箱（Signal Processing Toolbox）可以快速有效的實現數字濾波器的設計與模擬。
1.2 數字濾波器及傳統設計方法
數字濾波器可以理解為是一個計算程序或演算法，將代表輸入信號的數字時間序列轉化為代表輸出信號的數字時間序列，並在轉化過程中，使信號按預定的形式變化。數字濾波器有多種分類，根據數字濾波器沖激響應的時域特徵，可將數字濾波器分為兩種，即無限長沖激響應（IIR）濾波器和有限長沖激響應（FIR）濾波器。
IIR數字濾波器具有無限寬的沖激響應，與模擬濾波器相匹配。所以IIR濾波器的設計可以採取在模擬濾波器設計的基礎上進一步變換的方法。FIR數字濾波器的單位脈沖響應是有限長序列。它的設計問題實質上是確定能滿足所要求的轉移序列或脈沖響應的常數問題，設計方法主要有窗函數法、頻率采樣法和等波紋最佳逼近法等。
在對濾波器實際設計時，整個過程的運算量是很大的。。當濾波器階數比較高時，計算量比較大，設計過程中改變參數或濾波器類型時都要重新計。設計完成後對已設計的濾波器的頻率響應要進行校核，要得到幅頻相頻響應特性，運算量也是很大的。我們平時所要設計的數字濾波器，階數和類型並不一定是完全給定的，很多時候都是要根據設計要求和濾波效果不斷的調整，以達到設計的最優化。在這種情況下，濾波器的設計就要進行大量復雜的運算，單純的靠公式計算和編制簡單的程序很難在短時間內完成設計。利用MATLAB強大的計算功能進行計算機輔助設計，可以快速有效的設計數字濾波器，大大的簡化了計算量，直觀簡便。
第2章 MATLAB簡介
2.1 MATLAB的概況
在科學研究和工程應用中，往往要進行大量的數字計算，其中包括矩陣運算。一般來說，這些運算難以用手工精確快捷地進行，而要藉助計算機編制相應的程序來做近似計算。用C\BASIC和FORTRRAN語言編制計算程序，既需要隊友觀演算法有深刻得了解，還需要熟練掌握所用語言的語法及編程技巧也是繁雜的，不僅消耗人力與物力，而且影響工作的進程和效率。為了克服上述困難，美國MathWorks公司於1967年推出了Matrix Laboratory(MATLAB)軟體包，並不斷更新和擴充。目前，MATLAB已經發展到了最新的7.0.1版本(MATLAB Release 14 with Service Pack 1)，由MathWorks公司於2004年10月推出。
MATLAB是矩陣實驗室（Matrix Laboratory）之意。除具備卓越的數值計算能力外，它還提供了專業水平的符號計算，文字處理，可視化建模模擬和實時控制等功能。
MATLAB的基本數據單位是矩陣，它的指令表達式與數學,工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB來解算問題要比用C、FORTRAN等語言相同的事情簡捷得多.
當前流行的MATLAB 5.3/Simulink 3.0包括擁有數百個內部函數的主包和三十幾種工具包(Toolbox)。工具包又可以分為功能性工具包和學科工具包。功能工具包用來擴充MATLAB的符號計算，可視化建模模擬,文字處理及實時控制等功能。學科工具包是專業性比較強的工具包，控制工具包，信號處理工具包，通信工具包等都屬於此類。
開放性使MATLAB廣受用戶歡迎，除內部函數外，所有MATLAB主包文件和各種工具包都是可讀可修改的文件，用戶通過對源程序的修改或加入自己編寫程序構造新的專用工具包。
MATLAB的典型應用包括：
（1） 數學計算；
（2） 科學演算法開發；
（3） 數據採集及信號處理；
（4） 建模及原型模擬；
（5） 數據分析和數據可視化；
（6） 科學與工程繪圖；
（7） 應用程序開發(包括建立圖形化用戶界面)。
MATLAB的主要功能與特點：
（1）MATLAB語言表達方式與日常習慣使用的數字表達方式幾乎相同，是基於向量、數組和矩陣的高級程序設計語言；
（2）提供了幾乎涵蓋所有科學領域所需的演算法程序、庫函數和工具包；
（3）具有可視化建模和模擬功能；
（4）具有高質量、高可靠性的數值計算能力；
（5）跨平台兼容，即可以將MATLAB程序轉化為其他語言程序，也可以預期他語言程序相連接使用；
（6）具有開放性和可擴充性，即可以方便地與外部設備、文件連接使用。
2.2 本章小結
目前，MATLAB已成為科學工作者、工程實踐人員、在校學生進行理論學習、習題演算、演算法推導必不可少的軟體。本章主要介紹了MATLAB相比較其他工具在設計濾波器時的諸多優勢和好處，以及MATLAB的典型應用。在本文中，MATLAB得到了很好的應用。
第3章 設計原理
3.1 低通濾波器的原理
概括來說，低通濾波器就是利用電容同高頻阻低頻,電感通低頻阻高頻的原理.
對於需要截止的高頻,利用電容吸收電感、阻礙的方法不使它通過,對於需要的低頻，利用電容高阻、電感低阻的特點是它通過。
3.2設計要求
理想低通濾波器技術指標為
用頻率設計法設計FIR濾波器。
3.3設計思路
通過對離散傅立葉變換的學習，我們知道一個有限長序列可以用N個頻域抽樣值唯一的確定，即
其中H(k)是h(n)的離散傅立葉變換，是H(z)在單位圓上的均勻抽樣值，其列長N，
這為本次設計FIR數字濾波器提供了另一途徑，即直接從頻域出發，對理想頻響進行抽樣，使
然後，用離散傅立葉反變換求單位脈沖響應
再用Z變換求系統函數。
則可得設計思路：
若設計一類線性相位數字濾波器，即h(n)為偶對稱，N為奇數的情況，有
其中，幅度特性應該具有偶對稱性
將頻率抽樣也用幅值和幅角表示，
則根據約束條件，應滿足
用頻率抽樣法設計的系統函數H(z)對理想系統函數Hd(z)的逼近情況。
已知
其中 為內插函數
有內插公式可見，除了每個抽樣點上的頻響嚴格與理想特性一致外，抽樣點之間的頻響則由抽樣點的內插函數延伸疊加而成，逼近程度取決於頻率響應曲線的平滑程度和抽樣點的密度。因此，如果抽樣點之間的理想特性越平穩，內插函數就越接近理想值。
3.4本章小結
在本文中所用的設計方法是頻率抽樣設計法，它是用來設計FIR數字濾波器的系統函數，而設計出來的系統函數可以用頻率抽樣結構方法實現，也可用其他結構實現。
第4章 設計與實現
頻率抽樣設計法可分為兩種方法，第一種是直接運用上文中所述的基本原理，而對逼近誤差不加限制，也就是說，無論設計後的誤差有多大，都可以認可，這種方法稱為樸素設計法；另一種方法是通過改變過渡帶的抽樣值，使阻帶中的誤差極小化，這種方法稱為最優設計法。在本文中運用最優設計法對數字濾波器進行設計。
4.1 MATLAB設計程序
4.1.1 頭文件程序
1、頭文件freqz_m
function[db,mag,pha,grd,w]=freqz_m(b,a)
%z域數字頻率響應計算freqz的改進版本
%b直接型濾波器分子系數;a直接型濾波器分母系數
%db為[0:pi]之間的相對振幅;mag為[0 pi]區間的絕對值;pha為[0 pi]區間的相位響應;
%grd為[0 pi]區間的群延遲;w為[0 pi]區間內的501個頻率樣本數組
[H,w]=freqz(b,a,1000,'whole');
H=(H(1:1:501));'w=(w(1:501))';
mag=abs(H);
db=20*log10((mag+eps)/max(mag));
pha=angle(H);
grd=grpdelay(b,a,w);
2、頭文件hr_type2
function[Hr,w,b,L]=hr_type2(h);
%線性相位濾波器類型2,計算濾波器振幅響應
%Hr振幅響應;w在[0,2pi]之間計算Hr的500個頻率點;
%b為2型低通濾波器系數;L為Hr的階次;h為2型低通濾波器的脈沖響應.
M=length(h);L=M/2;
b=2*[h(L:-1:1)]; %1乘(L+1)行向量
n=[1:1:L];n=n-0.5; %(L+1) 乘1列向量
w=[0:1:500]'*2*pi/500;
Hr=cos(w*n)*b';
4.1.2 設計主程序
%設計條件：wp=0.2pi;ws=0.3pi;Rp=0.25dB;Ar=50dB;
N=60;alpha=(N-1)/2;L=0:N-1;wL=(2*pi/N)*L;
Hrs=[ones(1,7),0.5,0.1,zeros(1,43),0.1,0.5,ones(1,6)]; %理想濾波器振幅響應抽樣
Hdr=[1,1,0,0]; wdl=[0,0.2,0.2,1]; %理想濾波器振幅響應
k1=0:floor((N-1)/2); k2=floor((N-1)/2)+1:N-1
angH=[-alpha*(2*pi)/N*k1,alpha*(2*pi)/N*(N-k2)];
H=Hrs.*exp(j*angH);
h=real(ifft(H,N));
[db,mag,pha,grd,w]=freqz_m(h,1);
[Hr,ww,a,M]=hr_type2(h);
%畫圖
figure(2)
subplot(2,2,1); plot(wL(1:11)/pi,Hrs(1:11),'o',wdl,Hdr);
axis([0,1,-0.1,1.1]); title('頻率樣本 N=60')
xlabel('頻率(單位：pi)'); ylabel('h(n)');
subplot(2,2,2); stem(L,h); axis([-1,N,-0.1,0.3]);
title('脈沖響應')；xlabel('n'); ylabel('h(n)');
m1=[0 0]; m2=[-1 60]; line(m2,m1)
subplot(2,2,3); plot(ww/pi,Hr,wL(1:11)/pi,Hrs(1:11),'o');
axis([0,1,-0.2,1.2]); title('振幅響應')
xlabel('頻率(單位：pi)'); ylabel('Hr(w)');
subplot(2,2,4); plot(w/pi,db);
axis([0,1,-60,10]); title('幅度響應')
xlabel('頻率(單位：pi)'); ylabel('分貝');
fs=6400000; %采樣頻率64k
t=0:(1/fs):(0.1-(1/fs)); %時長0.001秒
t_len=size(t,2);
f1=1400;
f2=1600; %雙音信號1k和1.6k
f_len=linspace(-fs/2-fs/2/t_len,fs/2-fs/2/t_len,t_len);
figure(1);
a1=1.65;
a3=-0.887;
a5=0.16;
s=(sin(2*pi*f1*t)+sin(2*pi*f2*t));
ss=a1.^s+a3.^s.^s.^s;
fftmov1=20*log10(abs(fft(ss)));
fftmov1=fftshift(fftmov1);
plot(f_len,fftmov1);
ylim([-100 120]);
xlim([0 5000]);
grid on;
xlabel('頻率hz');
ylabel('幅度db');
title('輸出信號頻譜');
4.2 程序運行結果
圖4-1 程序運行結果
圖4-1.1 程序運行結果
圖4-2 輸出信號頻譜圖
4.3 本章小結
本章節根據設計思路，設計出了相應的程序，通過實驗模擬到了比較滿意的結果。在程序設計的過程中，由於平時實踐操作得少，遇到了一些麻煩，但經過認真的思索，問題還是得到了解決，這使我明白只有把我們學到的理論知識和實踐操作相結合，才能算得上真正的學到了本事。
結論
本文通過對設計思路進行了全面的研究，並按照設計要求編寫出設計程序，運用MATLAB模擬軟體運行出比較滿意的結果。從搜集查閱各種相關資料到確定題目，從編寫設計程序到運行出滿意的結果，這一過程中，使我深刻的意識到自身的不足，理論與實踐的差距，要把理論上學習的東西運用到實踐中並不容易。同時，我也懂得了科學的博大與精深，在以後的學習過程中，我要在學習理論知識的同時盡可能多的把它們在實踐中的到驗證，這樣才能學好學精。
參考文獻
[1] 周輝,董正宏.數字信號處理基礎及MATLAB實現.北京希望電子出版社,2006.2
[2] 周綺敏等.信號與系統試驗教程.人民郵電出版社,2005.6
[3] 陳亞勇等.MATLAB信號處理詳解.人民郵電出版社.2001.9
[4] 梁虹,梁潔,陳躍斌等.信號與系統分析及MATLAB實現.電子工業出版社.2002.6
致謝
在本次設計中，我得到了老師的很多幫助。在我還不是很熟悉這個設計軟體的時候，老師細心的給我講解，使我能熟練的使用這個軟體。尤其在我不懂的地方，老師不厭其煩地引導我尋找解決問題的方法，老師教給我的不僅僅只有知識，更重要的是一絲不苟，嚴肅認真的科學態度，在此我向老師深表謝意！同時，我要感謝在設計過程中其他同學對我的幫助，如果沒有他們的幫忙，我的設計可能不會這么全面，在此，對幫助我的人深表謝意！