MATLAB根据周期函数的定义以及实验原理中延拓的方法实现脉冲函数(脉冲宽度1,周期 2,幅 度1)并绘制其图形。
时间: 2024-02-21 07:59:32 浏览: 145
根据周期函数的定义,可以将脉冲函数表示为一个周期为2的函数的周期延拓。具体实现步骤如下:
1. 定义一个周期为2的单位脉冲函数,即在[0,1)上取值为1,在[1,2)上取值为0的函数。
```
x = linspace(0, 2, 1000);
pulse = @(t) (t>=0 & t<1);
pulse_ext = @(t) pulse(mod(t, 2));
```
2. 绘制函数的图形。
```
plot(x, pulse_ext(x));
ylim([-0.2, 1.2]);
xlabel('t');
ylabel('f(t)');
title('Pulse function');
```
完整代码如下:
```
x = linspace(0, 2, 1000);
pulse = @(t) (t>=0 & t<1);
pulse_ext = @(t) pulse(mod(t, 2));
plot(x, pulse_ext(x));
ylim([-0.2, 1.2]);
xlabel('t');
ylabel('f(t)');
title('Pulse function');
```
运行代码后,即可得到脉冲函数的图形。
相关问题
MATLAB延拓的方法实现脉冲函数(脉冲宽度1,周期 2,幅 度1)并绘制其图形。
在MATLAB中,可以使用`periodicExtension`函数实现脉冲函数的周期延拓。具体步骤如下:
1. 定义一个脉冲函数,即在[0,1)上取值为1,其它位置取值为0的函数。
```
t = linspace(0, 1, 1000);
pulse = zeros(size(t));
pulse(t>=0 & t<1) = 1;
```
2. 使用`periodicExtension`函数对脉冲函数进行周期延拓,得到一个周期为2的函数。
```
pulse_ext = periodicExtension(pulse, 2, 1);
```
3. 绘制延拓后的函数的图形。
```
x = linspace(0, 2, 1000);
plot(x, pulse_ext);
ylim([-0.2, 1.2]);
xlabel('t');
ylabel('f(t)');
title('Pulse function');
```
完整代码如下:
```
t = linspace(0, 1, 1000);
pulse = zeros(size(t));
pulse(t>=0 & t<1) = 1;
pulse_ext = periodicExtension(pulse, 2, 1);
x = linspace(0, 2, 1000);
plot(x, pulse_ext);
ylim([-0.2, 1.2]);
xlabel('t');
ylabel('f(t)');
title('Pulse function');
```
运行代码后,即可得到脉冲函数的图形。
2、fft—快速离散傅里叶变换 对比连续信号 cos(2πt)及其傅里叶变换 ( ) ( ) 频谱 >>ts = 0.01; %采样时间间隔 >>fs = 1/ts; %采样频率 >>tt = 0:ts:1-ts; %在1秒内生成cos函数 >>y_cos = cos(2*pi*tt);%生成cos函数 >>subplot(2,1,1); >>plot(tt,y_cos); %绘制时域cos函数 >>Fcos = fft(y_cos)/fs;%离散傅里叶变换,累积过程需除以采样点数得到正确频域 幅值 >>df = fs/length(tt); %设置频率分辨率,使频域点数与时域tt点数长度一 致 >>f = -fs/2:df:fs/2-df; %生成频域点数 >>subplot(2,1,2); >>plot(f,fftshift(abs(Fcos)));%fftshift使0频率分量移到坐标中心,abs是 求复数的幅值—即频域分量幅值
快速傅里叶变换(FFT)是一种快速计算离散傅里叶变换(DFT)的算法。DFT是将一个有限长度的序列(离散信号)分解成若干个正弦和余弦函数频率分量的和。FFT算法可以快速计算出DFT,因此在数字信号处理中得到了广泛应用。
对于连续信号cos(2πt),其傅里叶变换为两个脉冲函数,分别位于正负频率轴上,幅值为1/2。而对于采样后的离散信号,其频谱是连续信号频谱的周期延拓,同时也存在采样带限效应,即在采样频率的一半处出现了折叠。因此,离散信号的频谱是由无穷多个相邻的频率分量组成的,每个分量都是一个正弦和余弦函数的和,其幅值和相位可以通过FFT算法计算得到。
在上述MATLAB代码中,我们首先定义了采样时间间隔ts、采样频率fs和时域序列tt。然后生成了一个连续的cos函数y_cos,并在subplot中绘制其时域波形。接着使用fft函数计算傅里叶变换Fcos,并除以采样点数得到正确的频域幅值。通过设置频率分辨率df和生成频域点数f,我们可以将频域分量幅值绘制出来,并使用fftshift函数将0频率分量移到坐标中心。最终得到的频谱图像是一个对称的两个脉冲函数,分别位于正负频率轴上,幅值为1/2。
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