[理學]第4章matlab測量儀器與電子線路仿真(編輯修改稿)
2025-04-17 22:16 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 真 ? ? ?圖 412 XY記錄儀顯示的李沙育圖形第 4章 MATLAB測量儀器與電子線路仿真 ? ? ?表 413 SignalGenerator（信號發(fā)生器）的主要參數(shù) ?第 4章 MATLAB測量儀器與電子線路仿真 ? ? ?表 414 XY記錄儀 (XYGraph)的主要參數(shù)第 4章 MATLAB測量儀器與電子線路仿真 ? ? ?表 415 仿真參數(shù)設置第 4章 MATLAB測量儀器與電子線路仿真 ? ? ? 頻譜儀 ?信號與系統(tǒng)頻率域特性的測量與時間域的測量同樣重要，在一些特定的環(huán)境下，頻率域特性的獲取甚至是不可取代的。 下面介紹頻譜儀的參數(shù)設置。 ?圖 422所示是圖 45中的 SpectrumScope(頻譜儀 )顯示的 1GHz信號的頻譜。表 422所示是用鼠標點擊圖 45中的 SpectrumScope（頻譜儀）后，彈出的對話框 (如圖42圖 424所示 )中的參數(shù)設置內(nèi)容。 ??第 4章 MATLAB測量儀器與電子線路仿真 ? ? ?圖 422 圖 45中的頻譜儀顯示的 1GHz信號的頻譜第 4章 MATLAB測量儀器與電子線路仿真 ? ? ?表 422 SpectrumScope（頻譜儀）的主要參數(shù) ?第 4章 MATLAB測量儀器與電子線路仿真 ? ? ?圖 423 頻譜儀參數(shù)設置對話框（激活 Showaxisproperties)第 4章 MATLAB測量儀器與電子線路仿真 ? ? ?頻譜儀參數(shù)設置要點如下： ?(1) 頻譜儀應用快速傅立葉變換 FFT完成數(shù)據(jù)流從時域到頻域的變換。 ? 首先將時域的數(shù)據(jù)流取出一段來， FFTsize（快速傅立葉變換的長度）確定為 N，以便進行 FFT的運算。通常要求 N是 2的冪。正因為要取出長度為 N的一段數(shù)據(jù)，就需要設置相應長度的 Buffersize（緩存長度），通常這兩個長度是一樣的。 N的大小，即時窗的長短，決定了頻譜儀的分辨率。時窗 N愈長，頻率分辨率愈高（可以將相隔很近的譜線區(qū)分開來） ,但是計算出相關結(jié)果所需要的時間也愈長。 第 4章 MATLAB測量儀器與電子線路仿真 ? ? ?數(shù)據(jù)流分段的方法會影響 FFT的結(jié)果，分段時Buffer overlap（重疊的長度）、 Number of spectral averages（頻譜數(shù)據(jù)的平均數(shù)）會影響頻譜特性的平滑程度，這兩個數(shù)值愈大，特性愈平滑。時窗愈長，重疊的長度愈長，計算的時間就愈長，即頻譜出現(xiàn)的時間延遲就要長一些。 ??第 4章 MATLAB測量儀器與電子線路仿真 ? ? ?(2) 希望所研究的譜線內(nèi)容出現(xiàn)在頻譜儀顯示窗的中間部分，能看到在頻率軸上譜線的低端和高端的情況，以便于觀察和分析。要做到這一點，頻譜儀顯示窗所能顯示的最大值應為輸入信號頻率的兩倍。參數(shù)中的FrequencyRange（頻率范圍）若選［ 0...Fs/2］（ Fs就是采樣頻率，亦是采樣時間的倒數(shù)），此時，采樣頻率是頻譜儀顯示窗的中點頻率的 4倍。(3) 注意頻譜儀的采樣頻率與被測信號的采樣頻率要一致。第 4章 MATLAB測量儀器與電子線路仿真 ? ? ?(4) 在雙擊頻譜儀模塊后，從彈出的參數(shù)設置對話框中可以發(fā)現(xiàn)有四種激活 Show（顯示）的選項，下面是對激活每種選項能夠進行設置的參數(shù)的介紹： ? 當激活 Show axis properties（顯示坐標軸特性）時，彈出圖 423所示的對話框。它用于設定采樣時間、頻率范圍、坐標刻度是對數(shù)還是線性、 Y軸顯示的范圍等與顯示窗的水平垂直坐標刻度有關的量。 第 4章 MATLAB測量儀器與電子線路仿真 ? ? ?當激活 Showscopeproperties（顯示示波器特性）時，彈出圖 424所示的對話框。 它用于設定存儲器長度、 FFT長度、交疊的長度、計算平均值的點數(shù)等與計算快速傅立葉變換的方法有關的量。 ?當激活 Showdisplayproperties（顯示特性）時，彈出的對話框可設定：顯示時是否加 Showgrid（坐標刻度線），是否保持所有的顯示內(nèi)容 Persistence（長余輝），顯示窗口是否有l(wèi)egend（圖例），是否有 Framenumber（幀數(shù)顯示）等。 ?當激活 Showlineproperties（線條特性）時，彈出的對話框可設定與線條顯示有關的參數(shù)，如 Linevisibility（可視性）、 Styles（線形）、 Markers（標記）、 Colors（顏色）等。 第 4章 MATLAB測量儀器與電子線路仿真 ? ? ?圖 424 頻譜儀參數(shù)設置對話框（激活 Showscopeproperties）第 4章 MATLAB測量儀器與電子線路仿真 ? ? ?(4) FM頻率調(diào)制信號帶寬試驗 ? FM信號的占帶寬度與頻率調(diào)制指數(shù) m有關， m是最大頻偏與調(diào)制頻率的比值。 m值不同，頻譜特性用不同的貝塞爾函數(shù)族描述。圖 430所示是兩個調(diào)頻信號的頻譜分布仿真試驗系統(tǒng)。圖 431所示是頻譜分布圖。本例中觀測兩個幅度為 1，頻率為 50Hz的正弦信號，分別調(diào)制在 1000Hz和 1400Hz的載頻上，調(diào)制指數(shù) m均為 2。圖 431顯示了以兩個載頻（ 1000Hz和 1400Hz）為中心，兩族自變量為 m(=2) 的 J? k(m) 貝塞爾函數(shù)族的頻譜特性。如果改變載頻的間距（變?。┗蛘哒{(diào)制指數(shù)（變大），將看到兩族譜線的重疊。第 4章 MATLAB測量儀器與電子線路仿真 ? ? ?圖 430 兩個調(diào)頻信號的頻譜分布試驗第 4章 MATLAB測量儀器與電子線路仿真 ? ? ?圖 4
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