% dm09201
% 绘制周期信号的频谱特性
function CTFS_RP
% 以周期矩形脉冲信号为例,计算其频谱特性
% Nf:级数分解的谐波次数,由键盘输入
% Nn:输出数据的准确位数
% a0:直流项系数
% an:第1,2,3,...次谐波余弦项展开系数
% bn:第1,2,3,...次谐波正弦项展开系数
% tao:周期矩形脉冲信号脉宽,由键盘输入
% T:周期矩形脉冲信号周期,由键盘输入
display('Please input the value of T, tao and Nf'); %命令窗口提示用户输入参数
T = input('T = ');
tao = input('tao = ');
Nf = input('Nf = ');
syms t n k x %定义符号变量
Nn = 32; %输出数据的位数为32位
an = zeros(Nf+1,1); %分配an系数数组
bn = zeros(Nf+1,1); %分配bn系数数组
phase = zeros(Nf+1,1); %分配相位数组
s1 = strcat('Heaviside(t+',num2str(tao/2),')'); %构造u(t+tao/2)
s2 = strcat('Heaviside(t-',num2str(tao/2),')'); %构造u(t-tao/2)
x = sym(s1) - sym(s2); %构造一个周期的脉冲信号u(t+tao/2)-u(t-tao/2)
A0 =2*int(x,t,-T/2,T/2)/T; %求出直流项a0
As=2*int(x*cos(2*pi*n*t/T),t,-T/2,T/2)/T; %求出余弦项系数an
Bs=2*int(x*sin(2*pi*n*t/T),t,-T/2,T/2)/T; %求出正弦项系数bn
an(1) = double(vpa(A0,Nn)); %获取参数组A0所对应的ASCII码数值数组
for k=1:Nf
an(k+1)=double(vpa(subs(As,n,k),Nn)); %获取参数组As所对应的ASCII码数值数组
bn(k+1)=double(vpa(subs(Bs,n,k),Nn)); %获取参数组Bs所对应的ASCII码数值数组
end
cn = sqrt(an.*an+bn.*bn); %计算幅度谱
for i = 1:Nf %由于bn=0,相位由an的符号决定为0或pi
if an(i) >= 0
phase(i) = 0;
else
phase(i) = pi;
end
end
t = -T*5:0.001:T*5;
d = -T*5:T:T*5;
xx = pulstran(t,d,'rectpuls',tao); %用pulstran函数生成矩形脉冲信号
subplot(311); %将显示窗口分为3个子窗口,并指向第1个子窗口
plot(t,xx); %绘制周期矩形脉冲信号
axis([-T*5 T*5 0 1.1]); %指定坐标系范围
%title('周期矩形脉冲信号','Fontsize',8); %标注标题
s1 = strcat('周期矩形脉冲信号 T=',num2str(T),' Tao=',num2str(tao),'t');
xlabel(s1,'Fontsize',8); %x轴标签
subplot(312); %指向第2个子窗口
k = 0:Nf;
stem(k,cn); %绘制幅度谱
hold on;
plot(k,cn); %绘制幅度谱包络线
xlabel('幅度谱 \omega','Fontsize',8);
subplot(313); %指向第3个子窗口
stem(k,phase); %绘制相位谱
xlabel('相位谱 \omega','Fontsize',8);
% End
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2022-09-24
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小贝德罗
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