MATLAB课程设计---虚拟信号发生器.doc

课程名称：计算机辅助分析大作业设计题目： 虚拟信号发生器 院 系: 专 业： 年 级： 姓 名： 指导教师： 西南交通大学峨眉校区2011 年 5 月 20 日1、 原理分析 该虚拟信号发生器的设计由gui界面及其对应的程序组成。信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛地应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、方波、正弦波的电路被称为函数信号发生器。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。本文设计了一种可以产生正弦波、方波、三角波、锯齿波的虚拟信号发生器。1、 建立图形用户界面图形用户界面（graphical user interface，简称gui，又称图形用户接口）是指采用图形方式显示的计算机操作用户界面。具体步骤如下：1） 在command 里面输入 guide 或者从菜单里面，或者从快捷按钮均可进入guide，然后新建一个gui，进入布局编辑器。2） 为gui添加控件：编辑框（edit text）控件、静态文本（static text）、 滚动条（slider）控件、按钮（push button）控件、坐标轴（axes）控件、面板（panel）控件，并按照自己的想象摆放ghi控件，即做布局设计。3） 设置控件的属性 图1 对象浏览器控件主要属性列表：控件名称stringtag按钮（push button）控件正弦波pushbuttonzhengxian方波pushbutton2fangbo三角波pushbutton4sanjiao锯齿波pushbutton3juchibo清除pushbutton5滚动条（slider）控件slidersliderxiangweislidersliderpinlvslidersliderfuzhi编辑框（edit text）控件默认editpinlv默认editfuzhi默认editxiangwei静态文本（static text）频率text1幅值text2相位text3注：其余属性中，大小位置就不叙述了，其他默认，或者在m文件中有设置4） 为各个控件添加回调函数，然后保存或者运行它，自动生成fig文件和m文件5） 在m文件对应回调函数中编程界面外观：图2 gui界面2、 gui程序设计1）正弦按钮的callback函数：global p1;%global define global variable.global p2;global p3;global p4;p2=0;p3=0;p4=0;p1=get(handles.pushbuttonzhengxian,value);%获取正弦按钮的当前值并赋给p1while p1=1j=get(handles.sliderfuzhi,value);%获取幅值滚动条的值，并且赋给jk=get(handles.sliderpinlv,value);l=get(handles.sliderxiangwei,value);set(handles.editfuzhi,string,num2str(j);%修改editfuzhi 的值为滚动条当前的值set(handles.editpinlv,string,num2str(k);set(handles.editxiangwei,string,num2str(l);a=str2num(get(handles.editfuzhi,string);%获取幅值选择框的值，并且赋给af=str2num(get(handles.editpinlv,string);p=str2num(get(handles.editxiangwei,string);t=0:0.001:8*pi;y=a*sin(2*pi*f*t+p*2*pi);plot(t,y);axis(0,8*pi,-1.2,1.2); grid on;break;end2） 方波按钮的callback函数：global p1;global p2;global p3;global p4;p1=0;p3=0;p4=0;p2=get(handles.pushbutton2fangbo,value);j=get(handles.sliderfuzhi,value);k=get(handles.sliderpinlv,value);l=get(handles.sliderxiangwei,value);set(handles.editfuzhi,string,num2str(j);set(handles.editpinlv,string,num2str(k);set(handles.editxiangwei,string,num2str(l);a=str2num(get(handles.editfuzhi,string);f=str2num(get(handles.editpinlv,string);p=str2num(get(handles.editxiangwei,string);t=0:0.001:6; y=a*square(2*pi*f*t+4*p/f,50);plot(t,y);grid on;axis(0,6,-1.2,1.2);3） 锯齿波按钮的callback函数：global p1;global p2;global p3;global p4;p1=0;p2=0;p4=0;p3=get(handles.pushbutton3juchibo,value);% - executes on slider movement.j=get(handles.sliderfuzhi,value);k=get(handles.sliderpinlv,value);l=get(handles.sliderxiangwei,value);set(handles.editfuzhi,string,num2str(j);set(handles.editpinlv,string,num2str(k);set(handles.editxiangwei,string,num2str(l);a=str2num(get(handles.editfuzhi,string);f=str2num(get(handles.editpinlv,string);p=str2num(get(handles.editxiangwei,string);t=0:0.001:20; y=a*sawtooth(pi*f*t+4*p/f,1);plot(t,y);grid on;axis(0,20,-1.2,1.2);4） 三角波按钮的callback函数：global p1;global p2;global p3;global p4;p2=0;p3=0;p1=0;p4=get(handles.pushbutton4sanjiao,value);j=get(handles.sliderfuzhi,value);k=get(handles.sliderpinlv,value);l=get(handles.sliderxiangwei,value);set(handles.editfuzhi,string,num2str(j);set(handles.editpinlv,string,num2str(k);set(handles.editxiangwei,string,num2str(l);a=str2num(get(handles.editfuzhi,string);f=str2num(get(handles.editpinlv,string);p=str2num(get(handles.editxiangwei,string);t=0:0.001:20; y=a*sawtooth(pi*f*t+4*p/f,0.5);plot(t,y);grid on;axis(0,20,-1.2,1.2);5） 滚动条的callback函数（各个滚动条都一样）global p1;global p2;global p3;global p4;j=get(handles.sliderfuzhi,value);%获取幅值滚动条的值，并且赋给jk=get(handles.sliderpinlv,value);%获取频率滚动条的值，并且赋给kl=get(handles.sliderxiangwei,value);%获取相位滚动条的值，并且赋给lset(handles.editfuzhi,string,num2str(j);%修改editfuzhi 的值为滚动条当前的值set(handles.editpinlv,string,num2str(k);set(handles.editxiangwei,string,num2str(l);a=str2num(get(handles.editfuzhi,string);%获取幅值选择框的值，并且赋给af=str2num(get(handles.editpinlv,string);p=str2num(get(handles.editxiangwei,string);while 1 %一直判断，遇到有按键就执行，然后退出。if p1=1 %如果选择了正弦波t=0:0.001:8*pi;y=a*sin(2*pi*f*t+p*2*pi);plot(t,y);grid on;axis(0,8*pi,-1.2,1.2); endif p2=1 %如果选择了方波t=0:0.001:6; y=a*square(2*pi*f*t+4*p/f,50);plot(t,y);grid on;axis(0,6,-1.2,1.2);endif p3=1 %如果选择了锯齿波t=0:0.001:20; y=a*sawtooth(pi*f*t+4*p/f,1);plot(t,y);grid on;axis(0,20,-1.2,1.2);endif p4=1 %如果选择了三角波 t=0:0.001:20; y=a*sawtooth(pi*f*t+4*p/f,0.5);plot(t,y);grid on;axis(0,20,-1.2,1.2);endbreak;end6） 清除按钮的callback函数t=0:pi/360:8*pi;y=0;global p1;global p2;global p3;global p4;p1=0;p2=0;p3=0;p4=0;set(handles.sliderfuzhi,value,0);set(handles.sliderpinlv,value,0);set(handles.sliderxiangwei,value,0);set(handles.editfuzhi,string,num2str(0);set(handles.editpinlv,string,num2str(0);set(handles.editxiangwei,string,num2str(0);plot(t,y);grid on;axis(0,8*pi,-1.2,1.2); 2、 仿真结果 图3 正弦波（对应参数见图）图4 方波（对应参数见图）图5 锯齿波（对应参数见图）图6 三角波（对应参数见图）图6 清除3、 结果分析 通过建立gui界面，编辑控件对