fa=f*Ts*wc/pi*sinc((wc/pi)*(ones( length(nTs),1)*t-nTs'*ones(1, length(t))));

时间: 2023-08-28 09:34:47 浏览: 141
这是一个公式,看起来是用于计算一个信号的时域波形。其中,fa表示信号在时域的波形,f表示信号在频域的波形,Ts表示采样周期,wc表示信号的截止频率,sinc函数表示正弦函数的值与自变量成正比且自变量与π的比成正比的函数,nTs表示采样时刻的序列,t表示时间变量。具体的解释可以参考信号与系统相关的教材。
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clc;clear; wm=1; wc=wm; Ts=pi/wm; ws=2*pi/Ts; n=-100:100; nTs=n*Ts f=2*sinc(nTs/pi); Dt=0.0025;t=-15:Dt:15; fa=f*Ts*wc/pi*sinc((wc/pi)*(ones( length(nTs),1)*t-nTs'*ones(1, length(t)))); t1=-15:0.25:15; f1=2*sinc(t1/pi); subplot(121); stem(t1,f1); xlabel('kTs'); ylabel('f(kTs)'); title('sa(t)=sinc(t/pi)的临界抽样信号'); subplot(122); plot(t, fa) xlabel('t'); ylabel('fa(t)'); title('由sa(t)=sinc(t/pi)的临界抽样信号重构sa(t)'); grid;

这段代码是关于信号的抽样和重构的,其中采用了临界抽样,信号为基带信号,经过抽样后进行重构。抽样定理告诉我们,如果采样频率大于等于信号的最高频率的两倍,就可以完美地还原原始信号。在这段代码中,采样频率为 $\omega_c=\omega_m=\pi/T_s$,即采样间隔为 $T_s$,信号为 $s_a(t)=\operatorname{sinc}(t/\pi)$,经过采样后重构出来的信号为 $f_a(t)$,可以看到重构后的信号与原始信号非常接近。

%% Sa的时域波形与频谱图 t1=-20:0.05:20; %(为什么去取值会影响频谱图) f1=sinc(t1/pi); %相当于Sa(t) figure(1); subplot(221); plot(t1,f1); xlabel('t1');ylabel('ft1'); title('Sa(t)时域波形'); grid; subplot(222); N=1000; %定义N k=-N:N; %2001个点 w1=10; %频率范围在(-10,10) w=k*w1/N; %在(-10,10)取2001个点 F=f1*exp(-1j*t1'.*w)*0.05; %傅里叶变换 plot(w,F); xlabel('x'); ylabel('fw1'); title('Sa(t)频谱图'); grid; %% 抽样(离散图和频谱图) wm=1; %信号带宽((带限信号) wc=1*wm; %截止频率 Ts=2; %采样间隔0(Ts<pi是过采样) ws=2*pi/Ts; %最低抽样频率 n=-10:10; %采样点个数(序列长度) Tss=-20:Ts:20;%时域具体采样点 f2=sinc(Tss/pi); %抽样信号 subplot(223); stem(Tss/pi,f2);%抽样后的离散图 xlabel('kTs'); ylabel('f(kTs)'); title('Sa(t)的抽样信号'); %冲激抽样后的频谱 F2w=f2*exp(-1j*Tss'*w)*Ts; Fw2=abs(F2w); subplot(2,2,4); plot(w,Fw2); xlabel('w'); ylabel('Fs(w)'); title('Sa(t)的抽样信号的频谱图'); %% 重构 figure(2); Dt=0.005;t=-20:Dt:20;%(重构后的取点的间隔) fa=f2*Ts*wc/pi*sinc((wc/pi)*(ones(length(Tss),1)*t-Tss'*ones(1,length(t)))); %(wc是滤波器截止频率要大于等于wm) %信号重建(将抽样的离散信号通过内插方法重构成连续的信号) subplot(311); plot(t,fa); xlabel('t'); ylabel('fa(t)'); title('重构Sa(t)'); grid; subplot(312); plot(t1, f1, t, fa); title('f1与fa进行对比');%可通过改变WS=多少倍的WM看出差别 xlabel('t/s'); ylabel('幅度'); legend('f1', 'fa'); grid on; %% 误差 error =abs(fa-sinc(t/pi)); subplot(313); plot(t,error); xlabel("t"); ylabel("error(t)"); title("重构信号与原信号的误差error(t)"); 详细解释这段代码fa=f2*Ts*wc/pi*sinc((wc/pi)*(ones(length(Tss),1)*t-Tss'*ones(1,length(t))));

在这段代码中,fa表示重构后的信号。让我逐步解释一下这段代码的含义: 首先,在抽样过程中,我们得到了抽样信号f2,其中Tss表示抽样点的时间值,Ts表示采样间隔。然后,我们通过冲激抽样后的频谱计算了F2w,即抽样信号的频谱。 接下来,我们进入重构过程。重构的目标是将抽样信号恢复成连续的信号fa(t)。在这段代码中,我们使用了内插方法进行重构。具体来说,我们使用了sinc函数进行内插。sinc函数的参数是((wc/pi)*(ones(length(Tss),1)*t-Tss'*ones(1,length(t)))),其中t是重构后的时间点。 通过计算fa=f2*Ts*wc/pi*sinc((wc/pi)*(ones(length(Tss),1)*t-Tss'*ones(1,length(t)))),我们将抽样信号f2乘以一些系数和sinc函数得到了重构后的信号fa。 最后,我们可以通过比较原始信号f1和重构信号fa的波形来分析重构效果,可以观察到它们之间的差异。此外,我们还计算了重构信号与原始信号之间的误差error(t),并将其绘制出来。 希望这样的解释对你有所帮助!如果你还有其他问题,请随时提问。
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优化以下代码 close all; clear all; f1=40000;f2=10000;f3=20000; %信号频率 F0=1e6; %采样频率 T0=1/F0; %采样间隔 t=0:T0:10; %设置时间区间和步长 xa=sin(2*pi*f1*t)+sin(2*pi*f2*t)+sin(2*pi*f3*t); %原信号 %信号曲线图 figure; plot(t,xa); axis([0 0.0002 -3 3]) title('原信号'); Fs=1e5; % 抽样率大于最大频率二倍 T=1/Fs; %采样间隔 N=1000; %采样点个数 n=(0:(N-1))*T; tn=0:T:10; xn=sin(2*pi*f1*n)+sin(2*pi*f2*n)+sin(2*pi*f3*n); figure; subplot(211); stem(n,xn,'filled'); %抽样信号曲线图 axis([0 0.0002 -3 3]); title('取样信号'); subplot(212); xn_f=fft(xn); %xn_f=fftshift(fft(xn)); %傅里叶变换 f_xn=(0:length(xn_f)-1)*Fs/length(xn_f); plot(f_xn,abs(xn_f)); title('取样信号频谱'); %内插恢复原信号 t1=0:1000-T; TN=ones(length(t1),1)*n-t1'*T*ones(1,length(n)); y=xn*sinc(2*pi*Fs*TN); figure; subplot(211); plot(t1,y); axis([0 20 -3 3]); subplot(212); y_f=fft(y); %傅里叶变换 f_y=(0:length(y_f)-1)*Fs/length(y_f); plot(f_y,abs(y_f)); low_filter=hanming_low; x2=filter(low_filter,y); figure; subplot(211); plot(x2); axis([0 100 -1 1]); subplot(212); x2_f=fft(x2); %傅里叶变换 f_x2=(0:length(x2_f)-1)*Fs/length(x2_f); plot(f_x2,abs(x2_f)); title('10KHz'); high_filter=hanming_high; x1=filter(high_filter,y); figure; subplot(211); plot(x1); axis([0 100 -1 1]); subplot(212); x1_f=fft(x1); %傅里叶变换 f_x1=(0:length(x1_f)-1)*Fs/length(x1_f); plot(f_x1,abs(x1_f)); title('40KHz'); band_filter=hanming_band; x3=filter(band_filter,y); figure; subplot(211); plot(x3); axis([0 100 -1 1]); subplot(212); x3_f=fft(x3); %傅里叶变换 f_x3=(0:length(x3_f)-1)*Fs/length(x3_f); plot(f_x3,abs(x3_f)); title('20KHz');

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