测试技术第九章 信号分析与处理编程实验.ppt

2、序列的运算 信号处理的目的是从一个或多个信号中产生我们所需要的信号。处理算法由诸如加法、乘法、延时等基本运算的组合所构成。 例5 信号的平滑。 %通过平均的信号平滑 clf； R=51； d=0.8*（rand（R，1）-0.5）； %产生随机信号 m=0：R-1； s=2*m.*（0.9.^m）； %产生未污染的信号 x=s+d′； %产生被噪音污染的信号 subplot（211）； plot（m，d′，′r-′，m，s，′g--′，m，x，′b-.′）； xlabel（′时间序列n′）；ylabel（′振幅′）； x1=[0 0 x]； x2=[0 x 0]； x3=[x 0 0]； y=（x1+x2+x3）/3； subplot（212）； plot（m，y（2：R+1），′r-′，m，s，′g--′）； legend（′y[n]′， ′s[n]′）； xlabel（′时间序列n′）；ylabel（′振幅′）； 例6 振幅调制信号可用低频调制信号来调制高频正弦信号，得到的信号为 其中ωn称为调制指数，用来确保(1+mxL[n])在所有可能的n的情况下m都是正数。以下程序可用来产生一个振幅调制信号。 %振幅调制信号的产生 n=0：100； m=0.4；fH=0.1；fL=0.01；A=1； xH=sin（2*pi*fH*n）； xL=sin（2*pi*fL*n）； y=（A+m*xL）.*xH； stem（11，y）；grid； xlabel（′时间序号n′）；ylabel（′振幅′）； 要求如下。 （1）运行程序，产生相关信号。 （2）运算符“*”和“.*”之间的区别是什么？ 3、周期信号的叠加与分解 周期信号可以用三角函数 的组合表示，也就是说，可以用一组正弦波和余弦波来合成任意形状的周期信号。当用有限项级数之和重现原波形时，所取项数越多，其合成波形越接近原波形。 利用正弦信号叠加产生一个周期方波，它的三角函数展开式为 例7 产生方波信号，观察波形随叠加项数增加的变化趋势。 t=-2*pi：0.01：2*pi； A=0.5*pi； f0=0.1； w0=2*pi*f0； y1=（4*A/pi）*sin（w0*t）； %产生m=1时的正弦波波形 subplot（4，1，1）； plot（t，y1）； y2=（4*A/pi）*[sin（w0*t）+sin（3*w0*t）/3] %产生m=1和m=2叠加时的正弦波波形 subplot（4，1，2）； plot（t，y2）； y3=（4*A/pi）*[sin（w0*t）+sin（3*w0*t）/3+sin（5*w0*t）/5+si（7*w0*t）/7+sin（9*w0*t）/9]； %产生m=1,2,5叠加时的正弦波波形（上下对齐） subplot（4，1，3）； plot（t，y3）； n=1； y4=sin（wO*t）； while1/n1e-4 %循环语句控制叠加终止条件 n=n+2； y4=y4+sin（n*w0*t）/n； end subplot（4，1，4）； plot（t，y4）； xlabel（′时间序列t′）；ylabel（′振幅′）； 要求如下： 1）运行程序，显示结果，解释和验证吉布斯现象。 2）如何从产生的信号波形获得信号的参数，如幅值、频率（基频）等。 9.3测试系统动态特性仿真 本节介绍如何利用Matlab的动态系统建模、仿真和分析软件Simulink测试系统的动态特性，直观地分析系统参数对测量结果的影响。Simulink提供了一个图形化的用户界面，可以用鼠标点击和拖拉模块图标的方式建模，通过图形界面，可以像铅笔一样画模型图。Simulink包括一个复杂的由接收器、信号源、线性和非线性组件及连接组成的模块库，也可以定制或创建用户自己的模块。 下面运行一个示例，介绍如何对房子的热力学进行建模。 启动Matlab，输入“thermo”命令运行示例模型，图9-1所示为示例模型。当仿真运行时，室内和室外的温度显示在显示器模块窗口的“Indoor vs. Outdoor Temp”内，同时累计的热量显示在Scope模块窗口“Heat Cost（$）”内。 图9-1 示例模型 例8 产生一个对正弦波求积分的简单模型，模型如图9-2所示。 建模、仿真步骤如下： 图9-2 正弦波 步骤1 在Matlab的命令窗口输入Simulink命令，显示Simulink 模块库。 步骤