基于MATLAB的数字信号发生器报告说明书

基于MATLAB的数字信号发生器设计报告洗手洗手洗手摘要BEEF数字信号发生器是基于软硬件实现的一种波形发生仪器。洗手在工工程实践中需要检测和分析的各种复杂信号均可分解成各简单信号之和，吃饭而这些简单信号皆可由数字信号发生器模拟产生，吃饭因此它在工程分析和实验教学有着广泛的应用。洗手MATLAB是一个数据分析和处理功能十分强大的工程实用软件，吃饭他的数据采集工具箱为实现数据的输入和输出提供了十分方便的函数和命令，吃饭在数字信号处理方面方便实用。洗手本文介绍了使用MATLAB建立一个简单数字信号发生器的基本流程，吃饭并详细叙述了简单波形（正弦波、BEEF方波、BEEF三角波、BEEF锯齿波、BEEF白噪声）信号的具体实现方法。洗手洗手关键字BEEFMATLAB，吃饭数字信号发生器洗手概述洗手随着计算机软硬件技术的发展，吃饭越来越多现实物品的功能能够由计算机实现。洗手信号发生器原本是模拟电子技术发展的产物，吃饭到后来的数字信号发生器也是通过硬件实现的，吃饭本文将给出通过计算机软件实现的数字信号发生器。洗手洗手信号发生器是一种常用的信号源，吃饭广泛应用于电子技术实验、BEEF自控系统和科学研究等领域。洗手传统的台式仪器如任意函数发生器等加工工艺复杂、BEEF价格高、BEEF仪器面板单调、BEEF数据存储、BEEF处理不方便。洗手以MATLAB和LABVLEW为代表的软件的出现，吃饭轻松地用虚拟仪器技术解决了这些问题。洗手洗手MATLAB是一个数据分析和处理功能十分强大的工程实用软件，吃饭他的数据采集工具箱（DATAACQUISITIONTOOLBOX）为实现数据的输入和输出提供了十分方便的函数和命令，吃饭利用这些函数和命令可以很容易地实现对外部物理世界的信号输出和输入。洗手根据声卡输出信号的原理，吃饭采用MATLAB软件编程，吃饭可以方便地输出所需要的正弦波、BEEF三角波、BEEF方波等多种信号，吃饭有效地实现信号发生器的基本功能。洗手洗手设计原理洗手要设计的数字信号有正弦信号、BEEF方波信号、BEEF三角波、BEEF锯齿波、BEEF白噪声、BEEF脉冲信号。洗手其中，吃饭前五种波形都可以利用MATLAB提供的函数实现，吃饭并根据输入的幅值、BEEF相位、BEEF频率等信息进行调整。洗手脉冲信号由自己编写程序实现，吃饭并以定义的时间节点控制脉冲出现的时刻。洗手洗手正弦信号的实现洗手正弦波信号的数学表达式如21，吃饭洗手ERRORNOTEXTOFSPECIFIEDSTYLEINSIN2YAFTDOCUMENT1洗手其中BEEF为幅值；BEEF洗手为频率；BEEF洗手F为相位。洗手洗手在MATLAB中，吃饭相应的数字信号可以由下式22计算，吃饭洗手ERRORNOTEXTOFSPECIFIEDSTYLEINSIN2YTAFTDOCUMENT2洗手式中时间变量T可构造为一个一维数组，吃饭并由式23进行付值，吃饭洗手ERRORNOTEXTOFSPECIFIEDSTYLEIN01/5TCFDOCUMENT3洗手其中BEEF采样频率。洗手洗手F幅值、BEEF频率、BEEF相位、BEEF采样频率等在用户界面输入。洗手在T与Y的表达式都得到以后，吃饭用PLOT二维作图函数获得波形显示。洗手洗手方波信号实现洗手像正弦波一样，吃饭从用户界面获得幅值、BEEF频率、BEEF相位、BEEF采样频率等信息，吃饭用SQUARE函数获得对应Y坐标值，吃饭用PLOT绘图，吃饭格式如式24洗手ERRORNOTEXTOFSPECIFIEDSTYLEIN,YSQUARETDYDOCUMENT4洗手其中，吃饭占空比。洗手洗手T三角波和锯齿波的实现洗手这两种波形的Y坐标表达式皆要借助于SAWTOOTH命令。洗手洗手SAWTOOTHT用于产生周期为，吃饭幅值从11的锯齿波，吃饭波形的斜率2为。洗手洗手1/SAWTOOTHT，吃饭WIDTH用于产生三角波，吃饭其中WIDTH是取值介于0和1之间的一个参数，吃饭它决定了在一个周期中峰值的发生点。洗手本设计中取WIDTH05，吃饭可以获得标准形状的三角波。洗手洗手完整Y坐标表达式如式25，吃饭洗手ERRORNOTEXTOF2/360,5ASWTOHFTSPECIFIEDSTYLEINDOCUMENT5洗手白噪声的实现洗手白噪声的定义BEEF白噪声是指功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪声。洗手换句话说，吃饭此信号在各个频段上的功率是一样的，吃饭由于白光是由各种频率（颜色）的单色光混合而成，吃饭因而此信号的这种具有平坦功率谱的性质被称作是“白色的”，吃饭此信号也因此被称作白噪声。洗手洗手白噪声的实现借助于RANDN函数，吃饭它的功能是产生一个均值为零方差为1的随机高斯分布序列，吃饭如式26洗手ERRORNOTEXTOFSPECIFIEDSTYLEINYARNDSIZETDOCUMENT6洗手其中，吃饭幅值；BEEF洗手洗手1/05TCF脉冲信号的实现洗手考虑到脉冲信号出现的时刻可以进行调节，吃饭借助图形界面输入相位信息设置时间节点，吃饭如式洗手ERRORNOTEXTOFSPECIFIEDSTYLEIN01/536TCFNXYTDOCUMENT7洗手设计方法洗手（1）图形界面设计洗手打开MATLAB，吃饭新建一个空白的图形界面文件，吃饭计算需要添加的控件种类及个数并设计它们的布局。洗手洗手添加1个AXES控件，吃饭用于显示波形；BEEF洗手添加5个STATICTEXT控件作为窗口说明使用；BEEF洗手添加4个SLIDER控件用于输入幅值、BEEF频率等信号信息；BEEF洗手添加4个EDITTEXT控件用于显示幅值、BEEF频率等信号信息；BEEF洗手添加7个PUSHBUTTON空间用于各种操作的开始控制；BEEF洗手双击各个控件并修改其颜色、BEEF大小及STRING属性。洗手得到界面如下BEEF洗手（2）各控件对应的回调函数的编辑洗手界面控件及布局创建完成以后，吃饭自动生成包含各控件回调函数在内的M文件。洗手点击保存时可以修改FIG及M文件名。洗手系统自动生成的M文件包括BEEF洗手FUNCTIONVARARGOUTSIGNALGENERATORVARARGINFUNCTIONSIGNALGENERATOR_OPENINGFCNHOBJECT,EVENTDATA,HANDLES,VARARGIN洗手FUNCTIONVARARGOUTSIGNALGENERATOR_OUTPUTFCNHOBJECT,EVENTDATA,HANDLES洗手以及各个控件对应的回调函数的框架，吃饭如BEEF洗手FUNCTIONA_CALLBACKHOBJECT,EVENTDATA,HANDLES等等。洗手洗手在前面已经介绍了各个波形的实现原理及方法，吃饭现仅以正弦函数的实现为例介绍回调函数的使用及编辑。洗手洗手回调函数即在一定的操作下自动执行的指令代码。洗手注意回调函数中定义的变量只在其内部有效。洗手正弦波按钮的回调函数如下BEEF洗手EXECUTESONBUTTONPRESSINPUSHBUTTONZHENGXIAN洗手FUNCTIONPUSHBUTTONZHENGXIAN_CALLBACKHOBJECT,EVENTDATA,HANDLES洗手HOBJECTHANDLETOPUSHBUTTONZHENGXIANSEEGCBO洗手EVENTDATARESERVEDTOBEDEFINEDINAFUTUREVERSIONOFMATLAB洗手HANDLESSTRUCTUREWITHHANDLESANDUSERDATASEEGUIDATA洗手洗手ASTR2DOUBLEGETHANDLESEDITFUZHI,STRINGBEEF洗手FSTR2DOUBLEGETHANDLESEDITPINLU,STRINGBEEF洗手XSTR2DOUBLEGETHANDLESEDITXIANGWEI,STRINGBEEF洗手CFSTR2DOUBLEGETHANDLESEDITK,STRINGBEEF洗手T01/CF05BEEF按设定的采样频率将时间均匀分割洗手YASIN2PIFTX/360BEEF洗手PLOTT,YBEEF洗手WAVPLAYYBEEF播放生成的信号洗手GRIDONBEEF洗手I10BEEF洗手IFAI定义了不同情况下X轴及Y轴上的坐标显示范围洗手AXIS0,05,I,IBEEF洗手ELSE洗手AXIS0,05,A1,A1BEEF超出预定值则重设坐标范围洗手END洗手波形显示洗手正弦波洗手洗手洗手（2）三角波洗手洗手以下分别是BEEF（3）锯齿波（4）方波（5）白噪声（6）脉冲信号。洗手洗手洗手洗手洗手洗手存在的问题洗手由于是初次使用MATLAB的GUIDE模块，吃饭在设计时暴露出了许多问题BEEF洗手对其界面和一些操作还不熟悉，吃饭直接导致编程中效率很低；BEEF洗手对于基本的MATLAB语句和常用的函数的学习不系统，吃饭有时好的思路无法用MATLAB语言干净利落的表达；BEEF洗手在初期对句柄的理解不够深刻，吃饭思路不够清晰。洗手洗手结束语洗手在后面的学习中，吃饭我将更系统的学习MATLAB这一强大的工程软件，吃饭争取对他有一个宏观的认识，吃饭在此基础上多进行编程练习，吃饭加强对常用函数和概念的记忆，吃饭最后，吃饭联系实际，吃饭尝试解决一些常见的工程问题。洗手洗手洗手致谢洗手工程数字信号处理算法与实践是一门理论与实践相结合但更偏重于实践的课程，吃饭对于提高我们学生自己的动手能力有很大的帮助。洗手在课程的学习过程中，吃饭何岭松老师一直强调学以致用，吃饭在每一阶段给我们设置了一个任务，吃饭让我们带着问题去学习，吃饭从查找文献到提取有用信息，吃饭从软件安装到实际操作，吃饭从编程到最后的调试，吃饭在这一过程中我自主能动性被激发出来，吃饭迫使我克服一个有一个难题。洗手老师提倡的这种“无形”的自主学习方式，吃饭正是我接下来的研究生阶段发现问题解决问题模式。洗手通过这样的一次训练，吃饭我对今如何进行学习研究有了清晰的理解，吃饭在这里向他表示感谢。洗手洗手同时，吃饭在设计的完成过程中，吃饭我从实验室师兄那里得到了宝贵的建议和帮助，吃