用MATLAB软件编程和调用相关函数,绘制周期T1=1,幅度E=1的对称方波的前10项傅里叶级数的系数(三角函数形式),并用前5项恢复原信号。 (1)画出原时域迫性和幅度谱: (2)绘出恢复后的时域波形,并与原波形 比较并简要说明。

时间: 2024-03-27 22:35:43 浏览: 16
好的,我了解了你的问题。这是一个MATLAB编程问题,需要用到傅里叶级数的相关知识。下面是代码和解释: ```matlab % 定义周期T和幅度E T = 1; E = 1; % 定义傅里叶级数中的n的范围 n = 1:10; % 定义傅里叶级数系数的公式 Cn = zeros(size(n)); for i = 1:length(n) if mod(n(i), 2) == 1 Cn(i) = (4*E)/(pi*n(i)); end end % 绘制傅里叶级数系数的三角函数形式 t = linspace(0, 2*T, 1000); f = zeros(size(t)); for i = 1:length(n) f = f + Cn(i)*sin(2*pi*n(i)*t/T); end figure; subplot(2,1,1); stem(n, Cn); xlabel('n'); ylabel('C_n'); title('傅里叶级数系数的三角函数形式'); subplot(2,1,2); plot(t, f); xlabel('t'); ylabel('f(t)'); title('对称方波的前10项傅里叶级数的三角函数形式'); % 绘制原信号的时域和幅度谱 t = linspace(0, 2*T, 1000); ft = zeros(size(t)); for i = 1:length(n) ft = ft + Cn(i)*exp(1j*2*pi*n(i)*t/T); end figure; subplot(2,1,1); plot(t, ft); xlabel('t'); ylabel('f(t)'); title('对称方波的时域图像'); subplot(2,1,2); freq = linspace(-10, 10, 1000); F = zeros(size(freq)); for i = 1:length(n) F = F + Cn(i)*pi*(2*pi*n(i)*freq + (pi/2)*sign(n(i))); end plot(freq, F); xlabel('频率'); ylabel('幅度'); title('对称方波的幅度谱'); % 恢复原信号并绘制时域波形 n2 = 1:5; Cn2 = Cn(n2); t = linspace(0, 2*T, 1000); ft_recover = zeros(size(t)); for i = 1:length(n2) ft_recover = ft_recover + Cn2(i)*exp(1j*2*pi*n2(i)*t/T); end figure; subplot(2,1,1); plot(t, ft_recover); xlabel('t'); ylabel('f(t)'); title('对称方波的前5项傅里叶级数恢复的时域图像'); subplot(2,1,2); plot(t, ft); xlabel('t'); ylabel('f(t)'); title('对称方波的原时域图像与恢复后时域图像的比较'); ``` 解释如下: 1. 首先,定义了周期T和幅度E。 2. 接着,定义了n的范围,也就是傅里叶级数中的n的取值。 3. 然后,用一个循环计算了每个n对应的傅里叶级数系数Cn。 4. 接下来,用另一个循环根据三角函数的形式计算了每个时刻t对应的傅里叶级数f。 5. 然后,使用stem函数和plot函数绘制了傅里叶级数系数的三角函数形式和对称方波的前10项傅里叶级数的三角函数形式。 6. 接着,又定义了一个t的范围,并使用一个循环计算了每个时刻t对应的原信号ft。 7. 然后,使用plot函数绘制了原信号的时域图像,并使用一个for循环计算了原信号的幅度谱F。 8. 接下来,又定义了n2的范围,也就是恢复时只使用前5项傅里叶级数。 9. 然后,使用一个循环计算了每个时刻t对应的恢复信号ft_recover。 10. 最后,使用plot函数绘制了恢复信号的时域图像,并与原信号的时域图像进行了比较。

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