Дьяконов В.П. Matlab 6.5 SP1 7 0 Simulink 5 6 Обработка сигналов и проектирование фильтров 2005 (1245705), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Наконец, команда р1ог СтрОит исхОднЫЕ тОчки и кривую их интерполяцнн С пОМОщью функции вхпс (г) — рис. 2.18. Нетрудно заметить, что кривая интерполяции проходит точно через узловые точки. Рис. 2.18. Интерполяция сипгалв, представленного набором узловых точек 2.4.10. Генерация прямоугольных импульсов — в([маге Функция х = вяоасе(с,[Песу]) генерирует вектор сигнала прямоугольной формы с периодом 2п для моментов времени, имеющихся в векторе (. Положительная полуволна импульсов имеет зна- Глава 2.
Создание и обработка сигналов чение +1, отрицательная — 1. Параметр дц(у (по умолчанию 50) задает продолжительность положительной части полуволны колебаний в процентах от периода. К примеру, следующие команды: с=о:.1:20; р1ог.(С, ве(пасе (С, 50)) строят график симметричных прялюугольных импульсов, именуемый меандром— рис. 2.19. 4 Рис. 2. (9. График меапара в пространстве Здесь полезно обратить внимание на то, что график построен в пространстве, в котором расположена плоскость графика. Для этого использована кнопка графического окна (в панели инструментов она последняя), обеспечивающая поворот пространственных фигур. 2.4.11. Генерации апериодических треугольных импульсов — тг!рц(в Функция у = сс1рс1в(т(,и[ в1)) служит для создании вектора значений треугольных апериодических импульсов.
В форме у = те1рп1в(т) генерируется одиночный треугольный импульс единичной амплитуды, центрированный относительно Т = 0 и имеющий ширину 1. Параметр ту позволяет установить ширину импульса, а параметр з (-1 с з <+!) задает асимметрию импульса (по умолчанию а = 0). 127 2.4. Моделирование сигналов Следующий вполне очевидный пример: С--1О:.1:]О] р1ое [С,сгьро1а [с, 5, О. 5) ) показывает генерацию и построение графика скошенного (в = 0.5) треугольного импульса с шириной ]у = 5. Его график в диапазоне времен от -1О до 1О приведен на рнс.
2.20. ь4"„-й$ ]][х] едиим* ' .. '~р""," в))в .'Ф.':,".-':.. Рие. 2.20. График треугольного импульса, получеиио го с помощью Функции [проц 2.4.12. Управляемый напряжением источник — ][со Функция у = чсо[х, Ес, Га] создает вектор косинусоидального сигнала с частотной модуляцией (ЧМ). Средняя частота сигнала с единичной амплитудой задается параметром Гз. Вектор управляющего воздействия х должен содержать действительные значения воздействия в диапазоне его значений от -1 до +1.
При этом отклонение меняется от 0 до 2ьГс. Размер вектора у определяется размером вектора х. В форме у = чсо(х,[тм1п рвах],еа] можно задать изменение частоты от Рпйп до Ргпах при изменении значений вектора х от — ! до 1. Желательно, чтобы изменение частоты не превышало Га/2. Аргумент х может быть и матрицей.
Тогда описанные правила распространяются на столбцы матрицы, и выход у также будет матрицей. (28 Глава 2. Создание и обработка сигналов Следующий пример показывает применение данной функции для построения спектрограммы частотно-модулированного сигнала: га = 100; с = 0:.00):гг х = чсс (вамессСЬ (2*рт*с, 0.75), [О .
1 0 . 4] *1*, Га) г вресвгагб(х, 512, Га, Катает (256, 5), 220) Вид полученной спектрограммы представлен на рис. 2.2С Спектрограмма вновь отчетливо выявляет характер модуляции по пилообразному закону, тогда как построение графика обычной временной зависимости ЧМ-сигнала закона модуляции обычно не выявляет. гбб ебб чем ыма збба ъювбье вбь 1о ит ы а)Г» д л г! )в )б э а,.:5::::.;,У:,г,;::,:,,;.'л,к,;ча,,д", а: ", ба--::,(аг;::;;:;и;:" .(в Рис. 2.2К Сисктрограмма частотно-модулированного сипгала 2.5.
Функции задания окон 2.5.1. Назначение окон В общем случае, точное представление сигналов требует выполнения операций спектрального анализа и синтеза для бесконечного числа гармоник периодического сигнала или учета спектральной плотности мощности во всем (бесконечном слева и справа) диапазоне частот.
Это делает, как правило, реальный численный спектральный анализ и синтез практически невозможным. Между тем, большинство реальных сигналов имеет ограниченный спектр и потому возможен спектральный анализ в ограниченном частотном диапазоне. 2.5. Функции задания окон 129 Для ограничения частотного спектра или временной области задания сигналов применяются частотные или временные окна. Окна могут быть различного типа и характеризуются графическими зависимостями своих коэффициентов и различными специфическими параметрами.
Наиболее широко используются Гауссовы окна, дающие малые искажения спектра сигнала в процессе его ограничения в окнах. Ниже мы рассматриваем окна как зависимость коэффициента передачи окна от номера отсчета 1( — и'((с). Использование окон лежит в основе кратковременного или оконного иреобразованил ч(эрье, которое детально рассмотрено в главе 4. Это преобразование реализуется, в частности, при построении спектрограмм в плоскости частота — время.
В таких спектрограммах амплитуды составляющих спектра задаются функциональной окраской. Спектрограммы намного более информативны, чем обычные спектры сигналов. Пакет расширения 5(ипа! Ргосезз!пя Тоо!Ьох имеет ряд функций для задания и-точечных окон. Как правило, они применяются (в том числе в виде вариантов) при выполнении ряда операций спектрального анализа и синтеза.
Все функции создают вектор-с)олбец коэффициентов окна соответствующего типа. Размер его задается параметром и. При и=! все функции задания окон возвращают значение 1. Для окон могут быть построены характеристики амплитудного спектра. Он соответствует частотной характеристике нулевого канала дискретного преобразования Фурье. Для этого может использоваться функция Гга((2 или просмотр харак' теристик окна с помощью вьювера (лн1оо1.
Фазовые характеристики для всех окон имеют линейный характер и потому особого интереса не представляют. При ошибках в задании окон выводятся соответствующие диагностические сообщения. Наиболее характерные из них следующие: Ноцп(((пп оп)ег 1о певгеа( (п1епег — значение порядка округляется до ближайшего целого; Ог()ег саппо1 Ье (евв Гпеп лего — порядок не может быть отрицательным; Вап)р!)пп гпцв( Ье е((пег 'вуп)п)е(пс' ог 'регкхйс' — выборка может быть только типа 'зупппе(пс' или 'рег(о()!с' (для функций с соспветствующим вариантом). 2.5.2.
Задание окна Бартлетта — Ьагт!еГ( Вектор в коэффициентов и-точечного окна Бартлетта задается функцией и = Ьаге1егг (и). Эти коэффициенты вычисляются по формулам: 2()с — 1)/(и — 1)...1 < к < (и+1)/2 я(Й) = "' при нечетном и; 2 — 2(д — 1)/(и — 1)...(и+1)/2 < 1( < и! 2 (/г — 1)/(и — 1) .. Л < /с < и/2 )е(~) = " при четном и. 2( -(-!)/(и-!)... /2<1 я !( Окно Бартлетта подобно треугольному окну, ио значение окна Бартлетта при /(= 1 и /с= О равно нулю.
Команда » и=ьагг1ееь(32) гр1оь(и) строит окно Бартлетга для и= 32. Ввиду простоты и очевидности графика тре- угольного окна он не приводится. Глава 2. Создание и обработка сигналов 2.5.3. Задание окна Блакмана — Ыас)опап Окно Блэкмана задается функцией н = ыас)снап(п, 1'аг2ад') ). Она возвращает вектор из и коэффициентов данного окна эк, вычисляемый по формуле: )г(/с) = 042-05соз 2к — ~+008~4л — ~для )(= 1, 2, ..., н. к — 11 / к — 11 н — 1! ~ н-!г Параметр вйай может иметь следующие значения: ° аугпп)е(г(с — задает симметричное окно (используется по умолчанию); ° рег(о()ю — вычисляет окно для (и+1) точки, но возвращает только первые и точек.
Команда » н Ьтас)ппап (32) гр1оь (н) строит окно Блэкмана для и = 32. показанное на рис. 2.22. Рис. 2.22. Окно Блэкмана для в =- 32 2.5.4. Задание прямоугольного окна — Ьохсаг Функция и=боксак (и) возвращает и-точечное прямоугольное окно, вычисляемое как и=опав (и, 2) . Здесь и далее мы не приводим примеры задания окна, поскольку они вполне очевидны и пользователь может составить их по аналогии с приведенными примерами. 2.5.5. Задание окна Чебышева — сЬеЬвап Окно Чебышева и = сне)эмап (и.
г) задает и-точечный вектор коэффициентов с пульсациями на уровне г (по умолчанию ! 00 дБ) в полосе задержания отно- 2.5. чЪаасг(ин задания окан Рае. 2.23. Окно Чебышева сительно к амплитуде в полосе пропускания. Следуюшие команды строят график окна Чебышева (рис. 2.23): » в оьеьыьо (32, 120> (р1ов (ы> 2.5.6. Задание окна Хэмминга — ]затш]пя Функция и = ]заввв1псг(п], 'вГ1ад'] > возврашает вектор (в коэффициентов л-точечного окна Хэмминга. Эти коэффициенты вычисляются по формуле: и(/с+1) =0.54-0,4бсо 2я — ~../(=0, 1, ..., л — 1. гс л — ! Опция вйая имеет тот же смысл, что н у функции задания окна Блзкмана.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
