Quadratfunktion in Matlab

Diese leistungsstarke Programmiersprache für wissenschaftliches Computer verfügt.

Der folgende Abschnitt erläutert die Funktion der Square () -Funktion, um Quadratwellen zu erzeugen. Im Folgenden zeigen wir Ihnen praktische Beispiele und Bilder, wie Sie quadratische Wellen mit unterschiedlichen Parametern erstellen und sie grafisch in der MATLAB -Umgebung anzeigen.

MATLAB Square -Funktionssyntax

x = quadratisch (t)
x = quadratisch (t, Pflicht)

MATLAB Square Funktion Beschreibung

MATLAB Square () -Funktion erzeugt Quadratwellen aus Zeitvektoren oder Matrizen. Diese Funktion ermöglicht es auch, den Arbeitszykluswerten zu setzen, der häufig in elektronischen Modellen verwendet wird. Die MATLAB -Funktion Square () erzeugt eine Quadratwelle bei „x“ aus der Zeitmatrix „T“. Die Periode der Welle, die bei „X“ erzeugt wird, beträgt 2pi über den Elementen von „T“. Die Ausgangswerte von „x“ betragen -1 für negative Halbzyklen und 1 für positive Halbzyklen. Der Arbeitszyklus wird über die Input „Dienst“ festgelegt, in der der Prozentsatz des positiven Zyklus gesendet wird, der beim Aufrufen der Funktion eingegeben wird.

Was ist es und wie man einen Zeitvektor erstellt, um Wellen in Matlab zu erzeugen?

Bevor wir sehen, wie eine Quadratwelle mit dieser Funktion erzeugt wird, zeigen wir Ihnen kurz, welche Vektoren und Zeitmatrizen sind. Sie sind Teil der Eingabeargumente aller Funktionen, die zum Erstellen von Wellen verwendet werden, unabhängig von ihrer Form oder der Funktion, die sie generiert. Das Folgende ist ein Zeitvektor „T“, der eine Sekunde im Dauer darstellt:

t = 0 0.1000 0.2000 0.3000 0.4000 0.5000 0.6000 0.7000 0.8000 0.9000 1.0000

Es ist wichtig zu klären, dass ein Zeitvektor mit zehn Elementen einer Stichprobenrate von 10 Hz entspricht und in der Praxis nicht empfohlen wird. Daher machen wir es nur Wenn Sie als Beispiel besser sehen können, worüber wir aufgrund eines Vektors mit einer Abtastung von 1KZ sprechen. Es würde aus 1000 Elementen bestehen, die auf dem Bildschirm angezeigt werden. Eine niedrige Abtastrate würde die Wellenform verzerren, wie unten gezeigt:

Schauen wir uns als nächstes den Ausdruck für eine der Möglichkeiten an, wie Matlab diese Art von Zeitvektor regelmäßig intervaler Zeit erstellt:

T = Zeitstart: Intervall in Sekunden: Zeitende;

Um diesen Vektor zu generieren, müssten wir die folgende Codezeile schreiben:

t = 0: 0.1: 1;

So erstellen Sie eine quadratische Welle mit der MATLAB Square -Funktion

In diesem Beispiel werden wir eine Quadratwelle unter Verwendung der Square () -Funktion erstellen. Diese Welle hat eine Dauer von einer Sekunde, eine Frequenz von 5 Hz und eine Amplitude von +1, -1. Dazu erstellen wir zunächst einen Zeitvektor „T“ von einer Sekunde mit einer Abtastfrequenz von 1 kHz oder Intervallen von 1 ms.

t = 0: 0.001: 1;

Dann geben wir die Frequenz der Welle an. Das Eingabeargument von Square (), das diesen Wert festlegt. Aus praktischen Gründen ist es immer besser, die Häufigkeit in HZ auszudrücken. Daher werden wir in diesem Beispiel die Konvertierung wie folgt durchführen:

F = 5;
rad = f.*2.*Pi;

Mit dem Zeitpunkt des Erstellens von Vektor und der Frequenz „Rad“, die in Radians umgewandelt wurde, nennen wir nun die Square () -Funktion wie folgt:

x = quadratisch (rad.*T)

Um die Welle in der MATLAB -Umgebung zu gratschen, werden wir die folgenden Funktionen verwenden:

Diagramm (t, x);
Achse ([0 1 -1).2 1.2]))
Raster ("on");

In diesem Fall ist dieser Wert, wenn der Arbeitszykluseingang nicht verwendet wird, auf 50% ausfällt,. Square () produziert also eine symmetrische Welle. Kopieren Sie das folgende Fragment und fügen Sie in die Befehlskonsole ein und visualisieren Sie die generierte Welle.

% Hier wird die Welle erzeugt
t = 0: 0.001: 1;
rad = 5 .* 2 .* pi;
x = quadratisch (rad .* T );
% Hier ist die Welle grafisch
Diagramm (t, x);
Achse ([0 1 -1).2 1.2]);
Raster ("on");

Das folgende Bild zeigt die Wellenform, die durch die in der MATLAB -Umgebung aufgetragene Square () -Funktion erzeugt wird:

So steuern Sie die Frequenz-, Amplituden-, Arbeitszyklus- und Stichprobenrate bei der Erzeugung einer Welle mit der MATLAB Square () -Funktion.

In diesem Beispiel wird angezeigt. Zu diesem Zweck erstellen wir eine einfache Konsolenanwendung, mit der diese Werte eingegeben werden können. Wir werden die Funktionen forderung () und input () verwenden, um diese Parameter über die Konsole einzugeben. Wir werden diese Parameter in den folgenden Variablen speichern:

s_rate: Abtastfrequenz in Hz

Freq: Wellenfrequenz in Hz

Ampere: Amplitude der Welle

d_cycle: Auslastungsgrad

Diese Variablen werden jeweils verarbeitet, um die Parameter „T_Sample“ im Zeitvektor, die Eingabeargumente „Rad“ und „DC“ an die Funktion Square () und den Multiplikationsfaktor „Amp“ festzulegen, um die Amplitude der Welle anzupassen.

Unten sehen wir das vollständige Skript für diese Anwendung. Um es lesbar zu machen, haben wir den Code in sechs Blöcke unterteilt und erklärt, was jeder von ihnen in den Kommentaren am Anfang tut.

während 1
% Hier geben wir die Stichprobenrate "s_rate" in HZ ein und teilen Sie 1
% nach diesem Wert, um das Zeitintervall zwischen Proben zu erhalten
% in Sekunden "T_Sampel" ausgedrückt und den Zeitvektor erstellen.
Eingabeaufforderung = 'Geben Sie eine Stichprobenrate ein';
s_rate = input (Eingabeaufforderung);
t_Sample = 1 ./ s_rate;
t = 0: t_Sample: 1;
% Hier geben wir die Frequenz "f" in Hz der Welle ein und konvertieren.
% es an Radians "rad".
fordert = 'eine Frequenz eingeben';
f = Eingabe (Eingabeaufforderung);
rad = f .* 2 .* pi;
% Hier geben wir den Dienstzyklus "DC" ein, der als Prozentsatz ausgedrückt wird.
Eingabeaufforderung = 'Geben Sie einen Arbeitszyklus ein';
DC = Eingabe (Eingabeaufforderung);
% Hier setzen wir die Amplitude der Welle.
fordert = 'eine Amplitude eingeben';
AMP = Eingabe (Eingabeaufforderung);
% Hier nennen wir den Funktion Square () mit den Parametern "rad", die
% legt die Frequenz und "DC" fest, wodurch der Arbeitszyklus festgelegt wird. Später
% multiplizieren wir das Ergebnis mit dem Wert, der in "Amp" gespeichert ist
% Setzen Sie die Amplitude der Welle auf "x".
x = amp * quadratisch (rad * t, dc);
% Hier graf wir die erzeugte Welle.
Diagramm (t, x);
Achse ([0 1 -5 5])
Raster ("on");
Ende

Erstellen Sie ein Skript, fügen Sie diesen Code ein und drücken Sie "Run". Um die Anwendung zu schließen, drücken Sie Strg+C. In den folgenden Bildern sehen Sie die resultierenden Wellen mit verschiedenen Parametern, die über die Befehlskonsole in die Anwendung eingegeben wurden:

Dieses Bild entspricht einer 8-Hz-Welle mit einer Abtastrate von 1 kz, einem Arbeitszyklus von 50%und einer Spitzen-zu-Speak-Amplitude von 2.

Dieses Bild entspricht einer 10-Hz-Welle mit einer Stichprobenrate von 10 kz, einem Arbeitszyklus von 85%und einer Spitzenpeakamplitude von 6

Dieses Bild entspricht einer 3-Hz-Welle mit einer Abtastrate von 1 kz, einem Arbeitszyklus von 15%und einer Spitzen-zu-Spitze-Amplitude von 8.

Abschluss

In diesem Artikel wurde erläutert, wie Sie quadratische Wellen mit dem MATLAB -Funktion Square erzeugen ().
Es enthält auch eine kurze Beschreibung der Zeitvektoren und -Matrizen, die die Eingabemarions dieser Art von Funktion bilden, sodass Sie ein vollständiges Verständnis dafür erhalten. Dieser Artikel enthält auch praktische Beispiele, Diagramme und Skripte, die zeigen, wie die Square () -Funktion in MATLAB funktioniert. Wir hoffen, Sie haben diesen Matlab -Artikel hilfreich gefunden. Weitere Tipps und Informationen finden Sie unter anderen Linux -Hinweisartikeln.