信号产生与可视化

这个例子展示了如何使用信号处理工具箱™中的函数来生成广泛使用的周期和非周期波形、扫频正弦和脉冲序列。

周期性的波形

除了罪和因为函数在MATLAB®，信号处理工具箱™提供其他功能，如锯齿波和广场，产生周期信号。

的锯齿波函数产生锯齿波峰值在 $\pm 1$ 一段时间 $2 π$ ．可选的宽度参数指定的是的小数倍 $2 π$ 这是信号的最大值。

的广场函数产生一个周期为的方波 $2 π$ ．一个可选参数指定占空比，即信号为正的周期的百分比。

产生1.5秒的50hz锯齿波，采样率为10khz。重复方波的计算。

fs = 10000;t = 0:1 / fs: 1.5;x1 =锯齿(2 *π* 50 * t);x2 =广场(2 *π* 50 * t);plot(t,x1) axis([0 0.2 -1.2 1.2]) xlabel(的时间(秒)) ylabel (“振幅”)标题(锯齿波周期波的) subplot(2,1,2) plot(t,x2) axis([0 0.2 -1.2]) xlabel(的时间(秒)) ylabel (“振幅”)标题(“广场周期波”）

图中包含2个轴。标题为锯齿周期波的坐标轴1包含一个类型为line的对象。标题为方波的轴2包含一个类型为line的对象。

非周期波形

为了产生三角形、矩形和高斯脉冲，工具箱提供了tripuls，rectpuls,gauspuls功能。

的tripuls函数产生一个采样的非周期，单位高度的三角形脉冲t= 0，默认宽度为1。

的rectpuls函数产生一个采样的非周期、单位高度的矩形脉冲t= 0，默认宽度为1。非零振幅的区间定义为右边开:rectpuls (-0.5) = 1而rectpuls (0.5) = 0．

产生2秒的三角形脉冲，采样率为10 kHz，宽度为20 ms。重复矩形脉冲的计算。

fs = 10000;t = 1:1 / fs: 1;x1 = tripuls (t, 20 e - 3);x2 = rectpuls (t, 20 e - 3);Figure subplot(2,1,1) plot(t,x1) axis([-0.1 0.1 -0.2 1.2]) xlabel(的时间(秒)) ylabel (“振幅”)标题(三角形的非周期脉冲的次要情节(2,1,2)情节(t, x2)轴([-0.1 0.1 -0.2 1.2])包含(的时间(秒)) ylabel (“振幅”)标题(矩形非周期脉冲的）

图中包含2个轴。标题为三角形非周期脉冲的坐标轴1包含一个类型线的对象。标题为“矩形非周期脉冲”的轴2包含一个线型对象。

的gauspuls函数产生具有指定时间、中心频率和分数带宽的高斯调制正弦脉冲。

的sinc函数计算一个输入向量或矩阵的数学sinc函数。sinc函数是一个宽度矩形脉冲的连续傅里叶反变换 $2 π$ 和单元高度。

产生一个50 kHz的高斯射频脉冲，带宽为60%，采样率为1 MHz。截断包络线比峰值低40分贝的脉冲。

tc = gauspuls (“截止”, 50 e3, 0.6, [], -40);T1 = -tc: 1e-6: tc;50日元= gauspuls (t1, e3, 0.6);

生成线性空间向量的sinc函数:

t2 = linspace (5,5);y2 = sinc (t2);Figure subplot(t1*1e3,y1) xlabel(“时间(ms)”) ylabel (“振幅”)标题(高斯脉冲的) subplot(2,1,2) plot(t2,y) xlabel(的时间(秒)) ylabel (“振幅”)标题(“Sinc函数”）

图中包含2个轴。标题为高斯脉冲的坐标轴1包含一个类型为line的对象。标题为Sinc的坐标轴2函数包含一个类型为line的对象。

扫描波形

工具箱还提供了生成扫频波形的函数，例如尖声地说函数。两个可选参数指定替代扫描方法和初始阶段的程度。下面是使用尖声地说函数产生线性或二次，凸，凹二次啁啾。

产生一个线性啁啾。

t = 0:0.001:2;% 2秒@ 1kHz采样率ylin =啁啾(t, 0, 1150);%启动@ DC，在t=1秒时穿过150Hz

产生一个二次啁啾。

t = 2:0.001:2;% +/-2秒@ 1kHz采样率yq =唧唧声(t, 100, 1200,“问”）；%从100赫兹开始，在t=1秒穿过200赫兹

计算并显示啁啾的声谱图。

图次要情节(2,1,1)谱图(1 e3 ylin, 256250256年,“桠溪”)标题(“线性啁啾”次要情节(2,1,2)谱图(1 e3 yq, 128120128年,“桠溪”)标题(二次唧唧喳喳的）

图中包含2个轴。轴1与标题线性啁啾包含类型图像的对象。标题为“二次啁啾”的轴2包含一个类型为图像的对象。

生成一个凸二次啁啾。

t = 1:0.001:1;% +/-1秒@ 1kHz采样率fo = 100;f1 = 400;%从100Hz开始，上升到400Hzycx =唧唧声(t, fo 1 f1,“问”[],“凸”）；

产生一个凹二次啁啾。

t = 1:0.001:1;% +/-1秒@ 1kHz采样率fo = 400;f1 = 100;%从400Hz开始，下降到100Hzycv =唧唧声(t, fo 1 f1,“问”[],“凹”）；

计算并显示啁啾的声谱图。

图次要情节(2,1,1)谱图(ycx, 256255128, 1000,“桠溪”)标题(凸唧唧喳喳的次要情节(2,1,2)谱图(ycv, 256255128, 1000,“桠溪”)标题(凹唧唧喳喳的）

图中包含2个轴。轴1与标题凸啁啾包含类型图像的对象。标题为“凹啁啾”的轴2包含类型图像的对象。

另一个函数生成器是vco(压控振荡器)，它产生一个以输入矢量确定的频率振荡的信号。输入矢量可以是一个三角形，一个矩形，或一个正弦，以及其他可能性。

产生2秒的信号采样在10千赫，其瞬时频率是一个三角形。重复矩形的计算。

fs = 10000;t = 0:1 / fs: 2;X1 = vco(锯齿(2*pi*t,0.75)，[0.1 0.4]*fs,fs);X2 = vco(square(2*pi*t)，[0.1 0.4]*fs,fs);

绘制产生的信号的声谱图。

图次要情节(2,1,1)谱图(x1,凯瑟(256 5),220512年,fs,“桠溪”)标题(“VCO三角形”次要情节(2,1,2)谱图(x2,256,255,256 fs,“桠溪”)标题(“VCO矩形”）

图中包含2个轴。标题为VCO Triangle的坐标轴1包含一个类型为image的对象。标题为VCO矩形的坐标轴2包含一个类型为image的对象。

脉冲火车

要产生脉冲序列，可以使用pulstran函数。

构造一个2 GHz矩形脉冲序列，采样频率为100 GHz，间隔为7.5 ns。

fs = 100 e9;%样本频率D = [2.5 10 17.5]' * 1e-9;脉冲延迟时间%T = 0: 1/fs: 2500/fs;信号评估时间%w = 1 e-9;每个脉冲的%宽度yp = pulstran (t、D @rectpuls w);

以50%带宽产生10khz的周期性高斯脉冲信号。脉冲重复频率为1 kHz，采样率为50 kHz，脉冲序列长度为10毫秒。重复振幅每次衰减0.8。使用函数句柄指定生成器函数。

T = 0 1/50e3: 10e-3;D = [0: 1/1e3: 10e-3;0.8。^ (0:10)];Y = pulstran (T、D @gauspuls 10 e3, 5);图次要情节(2,1,1)情节(t * 1 e9, yp);Axis ([0 25 -0.2 1.2]) xlabel(“时间(ns)”) ylabel (“振幅”)标题(“矩形火车”) subplot(2,1,2) plot(T*1e3,Y) xlabel(“时间(ms)”) ylabel (“振幅”)标题(高斯脉冲序列的）

图中包含2个轴。标题为矩形列车的坐标轴1包含一个类型为line的对象。标题为高斯脉冲序列的轴2包含一个类型为line的对象。

另请参阅

信号处理工具箱文档

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