matlab傅立叶变换尺度变换,基于MATLAB GUI的傅里叶变换分析的仿真设计

时间: 2023-06-19 08:03:39 浏览: 175
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傅立叶变换(matlab)

MATLAB中的傅立叶变换是一种非常常用的信号处理方法,可以用于分析信号的频率特征。而尺度变换是指对信号进行缩放以改变其时间尺度,例如将信号放大或缩小。基于MATLAB GUI的傅里叶变换分析的仿真设计可以方便地进行信号处理和分析。 下面是一个简单的MATLAB GUI程序,用于进行傅立叶变换和尺度变换的仿真设计: ```matlab function varargout = FourierTransform(varargin) % FOURIERTRANSFORM MATLAB code for FourierTransform.fig % FOURIERTRANSFORM, by itself, creates a new FOURIERTRANSFORM or raises the existing % singleton*. % % H = FOURIERTRANSFORM returns the handle to a new FOURIERTRANSFORM or the handle to % the existing singleton*. % % FOURIERTRANSFORM('CALLBACK',hObject,eventData,handles,...) calls the local % function named CALLBACK in FOURIERTRANSFORM.M with the given input arguments. % % FOURIERTRANSFORM('Property','Value',...) creates a new FOURIERTRANSFORM or raises the % existing singleton*. Starting from the left, property value pairs are % applied to the GUI before FourierTransform_OpeningFcn gets called. An % unrecognized property name or invalid value makes property application % stop. All inputs are passed to FourierTransform_OpeningFcn via varargin. % % *See GUI Options on GUIDE's Tools menu. Choose "GUI allows only one % instance to run (singleton)". % % See also: GUIDE, GUIDATA, GUIHANDLES % Edit the above text to modify the response to help FourierTransform % Last Modified by GUIDE v2.5 19-Aug-2021 12:00:06 % Begin initialization code - DO NOT EDIT gui_Singleton = 1; gui_State = struct('gui_Name', mfilename, ... 'gui_Singleton', gui_Singleton, ... 'gui_OpeningFcn', @FourierTransform_OpeningFcn, ... 'gui_OutputFcn', @FourierTransform_OutputFcn, ... 'gui_LayoutFcn', [] , ... 'gui_Callback', []); if nargin && ischar(varargin{1}) gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1}); end if nargout [varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); else gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); end % End initialization code - DO NOT EDIT % --- Executes just before FourierTransform is made visible. function FourierTransform_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin) % This function has no output args, see OutputFcn. % hObject handle to figure % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % varargin command line arguments to FourierTransform (see VARARGIN) % Choose default command line output for FourierTransform handles.output = hObject; % Update handles structure guidata(hObject, handles); % UIWAIT makes FourierTransform wait for user response (see UIRESUME) % uiwait(handles.figure1); % --- Outputs from this function are returned to the command line. function varargout = FourierTransform_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) % varargout cell array for returning output args (see VARARGOUT); % hObject handle to figure % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % Get default command line output from handles structure varargout{1} = handles.output; % --- Executes on button press in load_button. function load_button_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to load_button (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) [file, path] = uigetfile({'*.wav;*.mp3;*.mp4;*.avi','All Audio and Video Files';'*.wav','WAV Files (*.wav)';'*.mp3','MP3 Files (*.mp3)';'*.mp4','MP4 Files (*.mp4)';'*.avi','AVI Files (*.avi)'},'Choose an audio or video file'); if isequal(file,0) || isequal(path,0) return; else [audio, fs] = audioread(fullfile(path,file)); handles.audio = audio; handles.fs = fs; axes(handles.original_audio); plot(audio); xlabel('Time (s)'); ylabel('Amplitude'); title('Original Audio'); guidata(hObject, handles); end % --- Executes on button press in play_button. function play_button_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to play_button (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) sound(handles.audio, handles.fs); % --- Executes on button press in FFT_button. function FFT_button_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to FFT_button (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) audio = handles.audio; fs = handles.fs; L = length(audio); NFFT = 2^nextpow2(L); Y = fft(audio, NFFT)/L; f = fs/2*linspace(0,1,NFFT/2+1); axes(handles.FFT_plot); plot(f, 2*abs(Y(1:NFFT/2+1))); xlabel('Frequency (Hz)'); ylabel('|Y(f)|'); title('Single-Sided Amplitude Spectrum of y(t)'); % --- Executes on button press in scale_button. function scale_button_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to scale_button (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) audio = handles.audio; fs = handles.fs; scale_factor = str2double(get(handles.scale_factor_edit, 'String')); scaled_audio = resample(audio, scale_factor, 1); axes(handles.scaled_audio); plot(scaled_audio); xlabel('Time (s)'); ylabel('Amplitude'); title(['Scaled Audio (' num2str(scale_factor) 'x)']); handles.scaled_audio = scaled_audio; guidata(hObject, handles); function scale_factor_edit_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to scale_factor_edit (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % Hints: get(hObject,'String') returns contents of scale_factor_edit as text % str2double(get(hObject,'String')) returns contents of scale_factor_edit as a double % --- Executes during object creation, after setting all properties. function scale_factor_edit_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to scale_factor_edit (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % Hint: edit controls usually have a white background on Windows. % See ISPC and COMPUTER. if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end % --- Executes on button press in scaled_FFT_button. function scaled_FFT_button_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to scaled_FFT_button (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) scaled_audio = handles.scaled_audio; fs = handles.fs; L = length(scaled_audio); NFFT = 2^nextpow2(L); Y = fft(scaled_audio, NFFT)/L; f = fs/2*linspace(0,1,NFFT/2+1); axes(handles.scaled_FFT_plot); plot(f, 2*abs(Y(1:NFFT/2+1))); xlabel('Frequency (Hz)'); ylabel('|Y(f)|'); title('Single-Sided Amplitude Spectrum of y(t) (Scaled)'); ``` 这个GUI程序包括以下组件: - load_button:加载音频文件 - play_button:播放音频文件 - FFT_button:将音频信号进行傅立叶变换,并绘制频谱图 - scale_factor_edit和scale_button:对音频信号进行尺度变换,并绘制缩放后的信号图 - scaled_FFT_button:对缩放后的信号进行傅立叶变换,并绘制频谱图 使用该程序,您可以通过以下步骤进行傅立叶变换和尺度变换的仿真设计: 1. 运行程序,并单击“load_button”按钮以加载音频文件。 2. 单击“play_button”按钮以播放音频文件。 3. 单击“FFT_button”按钮以进行傅立叶变换,并绘制频谱图。 4. 在“scale_factor_edit”文本框中输入缩放因子,并单击“scale_button”按钮以对音频信号进行尺度变换,并绘制缩放后的信号图。 5. 单击“scaled_FFT_button”按钮以对缩放后的信号进行傅立叶变换,并绘制频谱图。
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