Kaiser- Hamming 锐化法, 即 n=m=1 的形式，抽 后的 CIC 抽取效果
[3]Kaiser J., Hamming R. Sharpening of the
取滤波器设计方案如下：
我们改用经过 Kaiser- Hamming 锐化法锐 response of a symmetric nonrecursive filter by
通带下垂和阻带衰减的不足，将影响子信道信 的信号。输出的第一子信道信号的波形，与第一
参考文献
号的恢复。因此，应采用锐化技术对普通 CIC 子信道的原始波形进行比较，如图 6 所示。由于 [1]Mitola J. The software radio architecture.
进行修正，这里我们采用 Kaiser- Hamming 的 基本 CIC 滤波器的通带下垂（droop）和阻带衰 IEEE Communication Magzine [J] 1995, 33(5):
设 定 R=3Ω , C=0 . 2F , 代 入 得 , 可以得出一阶系统在不同激励信 号下的输出电压。
建立 simulink 模型
图1
图2 图 1 和图 2 分别是 RC 一阶电路输入信号 分别是阶跃信号和脉冲信号时的仿真模型,图 3 和图 4 分别是以上两种模型的仿真结果, 从仿 真波形我们可以清晰地看到一阶电路在阶跃信
质。
关 键 词 ：电工学；Matlab/Simulink；仿真
Abstract: Electrotechnology is the basic subject for the students of engineering course. It is used widely and effectively in the future. It is
成了含有 4 路子信道的基带信号，采样率为 号合成作为测试信号，4 个子信道信号再合成 一个锐化的 CIC 抽取滤波器。并且，应用上述滤
256KHz。下面要求恢复子信道信号，采样率降 宽带信号后，波形和频谱如图 5 所示。
波器，提出了一个短波子信道提取的解决方案。
为 16KHz。由于子信道间隔为 10KHz，带宽均为
3.3 抽取效果的 Matlab 仿真
图 7 输出波形的对应频谱如图 8 所示，图 Signal Processing,1997,45(2):457-466.
3.3.1 设置一个测试信号。
中显示，混叠得到了一定的遏止。
我们设置这样一个测试信号：宽带信道的
4 结语
（上接 86 页） 上下两个桥臂脉冲相差 180°。
－86－
科技论坛
某短波信道，带宽 40KHz, 含有四路子信 信号，采样率为 256 KHz，由 4 个子信道 CH1、
首先阐述了 Kaiser- Hamming 锐化法的原
道 , 信 号 带 宽 均 为 4KHz， 子 信 道 间 隔 为 CH2、CH3 和 CH4 组成，频率范围分别为[1，4] 理，介绍了通用表达式，通过 Matlab 工具得到
法我们可以通过改变负载的性质以及其他参
图5
数,可以得到不同参数对系统的影响,这样就为
Matlab 由于其本身具有的特点成为电类课程教
按回车键立刻得出答案 :- 1.0000 0.6000
学中的一个重要的工具。
1.6000
1 MA IAB 简介
在此列举了一个很简单的例子, 但是无论
MATLAB 是 Matrix Laboratory 的 缩 写 , 其 直流电路如何复杂, 只要能够列出矩阵方程,利
CIC 锐化法。
减不充分，对比图（a）和图（b）发现，输出波形不 26-381.
3.2 抽取滤波器设计方案
理想。
[2]杨小牛，楼才义，徐建粱.软件无线电原理与
我们采用最简单, 也是最常用的
3.3.3 观察经 Kaiser- Hamming 锐化法锐化 应用[M].北京：电子工业出版社，2001,1-20.
核心是一个基于矩阵运算的快速解释程序,它 用 matlab 进行求解可以省略手工计算带来的
以交互式接受用户输入的各项指令, 输出计算 巨大运算量,在几秒钟内就可以得出结果。
结果,它提供了一个开放式的集成环境,用户可
2.2 暂态电路的仿真
以运行系统提供的大量的命令, 包括数值计算
一阶电路 RC 电路的数学模型为一阶常系数
锐化后的滤波器的幅频特性分别如图 3 和 4 所 （droop）和阻带（折叠带）得到改善，输出波形的 tion of filter sharpening to cascaded integator-
示（纵坐标单元格不一）。
失真也得到改善。
comb decimation filters. IEEE Transaction on
的工程背景, 其教学内容中有许多教学难点过 I=A-1U。可在 matlab 窗口键入如下指令:
于抽象, 用传统的教学模式教师无法讲解清楚, <<clear all;
学生也难以理解和接受。因此在电工,- 1;0,5,20;4,0,20];U= [0;20;8];
过程中可以借助其他方式来加强教学效果。 I=A\U;
和图形绘制等。Simulink 是基于 MATLAB 语言
环境下的一个集成软件包, 具有框图界面和交
互仿真功能的动态系统建模、仿真和综合分析
等功能。Simulink 处理的系统包括:线性、非线性
系统,离散、连续及混合系统,单任务、多任务离
散事件系统, 用户只需在 Simulink 提供的图形
用户界面 GUI 上, 对所需要的系统模块进行鼠
标的简单拖拉操作, 就可构造出复杂的仿真和
分析模型。
MATLAB 提供很多工具箱,以 MATLAB6.5
为例,在电工学 CAI 中,分析和计算所要用到的
Simulink 工具库模块库集主要有:
(1)Simulink 库 集 ; (2)PowerSystems 库 集
(PSB);(3)Extra Simulink 库集。
more it can raise the quality of students.
Keywords: Electrotechnology; Matlab/Simulink; simulating
引言
上面这个三元一次方程组可以改写为下
目前《, 电工学》 课程所涉及的理论和技术 面矩阵的形式
应用十分广泛,发展迅速,并且日益渗透到其他
very important for the coming subject of the major whether the effect of teaching is good or not. In the teaching of Electrotechnology ,the tool of
Matlab makes the traditional teaching method and computer technology together. It proves that it can enhance the quality of teaching and what's
学科领域, 在我国社会主义现代化建设中具有
重要的作用。《电工学》课程是高等学校工程类
专业的一门技术基础课程, 是我校面向机械制
造、电气自动化、计算机信息技术、建筑工程等
定义上面这个方程最左边这个矩阵为系
工科类专业开设的一门技术基础课程。这门课 数矩阵 A,第二个矩阵为电流矩阵 I,右边这个矩
程知识覆盖面广,理论严密,逻辑性强,且有广阔 阵 为 U, 因 此 可 得 到 A.I=U, 所 以 电 流 矩 阵
2.3 整流电路的仿真 打开新建模型窗口, 将所需元件模块从模 块库中拖入新建模型窗口并改名, 设定有关参 数后将各个模块连接组成仿真模型, 如图 5 所 示。 在这个模型中, 三相交流电源设定为 220v、50Hz,彼此相位互差 120°。Synchronized 6- Pulse Generator 为同步 6 脉冲发生器,为整流 桥提供合适的脉冲。Alpha_deg 为触发控制角, 通过对这个角度的设置, 可以得到不同的输出 波形。 三相桥式全控整流电路的特点:a 共阴极 组和共阳极组各一个管子同时导通, 且不能为 同一相器件。b 触发脉冲按 VTl- VT2- VT3- VT4- VT5- VT6 的顺序, 相位依 次差 60°。共阴极组的脉冲依次差 120°。共阳 极组也依次差 120°。同一相的 （下转 53 页）
号激励下电容电压是以指数规律进行充电,而 在脉冲信号作用下电容电压不断的进行正反方 向的充放电。这样在 Matlab 虚拟环境下就可以 完成电工学一阶电路的响应测试这个实验。通 过改变电阻 R 的阻值, 可以进一步分析电容的 阻值大小与电容充放电快慢之间的关系, 即电 容充放电的快慢取决于时间常数 τ=RC, 阻值 越大,充电越慢。
10KHz。解决方案如下图 2 所示。模拟输入信号 KHz；[11，14] KHz；[21，24] KHz 和 [31，34 了常用的 m=n=1 形式下的锐化 CIC 的幅频特
经过 A/D、正交混频和第一次 CIC 抽取后，恢复 KHz]。这里我们用位于带宽边界的两个正弦信 性。然后，基于 Kaiser- Hamming 锐化法，设计了
3.3.2 先观察基本 CIC 滤波器抽取效果
最后，用 Matlab 仿真，对上述滤波器，在解决上
4KHz，信号带宽仅占信道间隔的 40%，若仍用
我们先用如图 4 所示基本 CIC 滤波器进行 述短波子信道提取的解决方案中进行了应用，
与第一次抽取滤波器相同的普通 CIC 的形式， 抗混叠滤波，再进行 16 倍抽取提取第一子信道 对效果进行了验证，结果表明该解决方案可行。
基本滤波器：抽取倍数 =16；微分器延时 化后的如图 5 的 CIC 滤波器进行抗混叠滤波， multiple use of the same filter. IEEE Transac－