測試技術(shù)實驗指導(dǎo)書

1、實驗1 周期信號波形的合成和分解1 實驗?zāi)康?. 學(xué)習(xí)使用Matlab，學(xué)會用Matlab提供的函數(shù)對信號進(jìn)行頻譜分析；2. 加深了解信號分析手段之一的傅立葉變換的基本思想和物理意義；3. 觀察和分析由多個頻率、幅值和相位成一定關(guān)系的正弦波疊加的合成波形；。4. 觀察和分析頻率、幅值相同，相位角不同的正弦波疊加的合成波形；5. 通過本實驗熟悉信號的合成、分解原理，了解信號頻譜的含義。 2 實驗原理    按富立葉分析的原理，任何周期信號都可以用一組三角函數(shù)、的組合表示      (n=1，2，3，)也就是說，我們可

2、以用一組正弦波和余弦波來合成任意形狀的周期信號。    對于典型的方波，其時域表達(dá)式為：     根據(jù)傅立葉變換，其三角函數(shù)展開式為：     由此可見，周期方波是由一系列頻率成分成諧波關(guān)系，幅值成一定比例的正弦波疊加合成的。 那么，我們在實驗過程中就可以通過設(shè)計一組奇次諧波來完成波形的合成和分解過程，達(dá)到對課程教學(xué)相關(guān)內(nèi)容加深了解的目的。3 實驗內(nèi)容1用Matlab編程，繪出7次諧波疊加合成的方波波形圖及幅值譜；2用Matlab編程，改變上述7次諧波中其中兩項諧波的幅值繪出

3、合成波形及幅值譜；3用Matlab編程，改變上述7次諧波中其中一項諧波的相位繪出合成波形及幅值譜。4 實驗報告要求1. 簡述實驗?zāi)康募霸恚?. 寫出實驗內(nèi)容一的程序，繪出7次諧波疊加合成的方波波形圖及其幅值譜，得出結(jié)論；3. 寫出實驗內(nèi)容二的程序，繪出其疊加合成波形圖及其幅值譜，得出結(jié)論；4. 寫出實驗內(nèi)容三的程序，繪出其疊加合成波形圖及其幅值譜，得出結(jié)論。 實驗2 用FFT對信號進(jìn)行頻譜分析1 實驗?zāi)康?. 學(xué)習(xí)使用Matlab，學(xué)會用Matlab提供的函數(shù)對信號進(jìn)行頻譜分析；2. 掌握采樣定理；3. 理解加窗對頻譜分析的影響；4. 理解量化誤差對頻譜分析的影響；5. 掌握采樣點數(shù)N、采樣

4、頻率、數(shù)據(jù)長度對頻譜分析的作用。2 實驗原理和實驗設(shè)備原理：機(jī)械工程測試技術(shù)與信號分析第2章，特別是2.4離散傅立葉變換的內(nèi)容。設(shè)備：PC機(jī)；軟件：Matlab3 實驗內(nèi)容1. 畫出x(t)=3sin(2f t)+ 7sin(10f t)+ 12sin(15f t)的幅值譜圖(f=50Hz)。2. 用Mablab設(shè)計一程序，能形象地驗證離散傅里葉變換中的4個重要問題：（1）采樣定理 a），其頻譜不失真，其頻譜失真；b）（工程中常用），可從頻域中不失真恢復(fù)原時域信號；（2）加窗、截斷a）信號截斷后，其頻譜會產(chǎn)生泄漏，出現(xiàn)“假頻”；b）信號截斷后，降低了頻率分辨率；c）采用適當(dāng)?shù)拇昂瘮?shù)后，可以減少

5、泄漏和提高頻率分辨率。（3）量化誤差 a）對信號進(jìn)行采樣，Hz，采集N64點。用3、8位量化器量化信號每點的幅值，畫出原始波形和量化后的信號波形，得出結(jié)論。（4）柵欄效應(yīng)如何才能提高頻率分辨率？采樣點數(shù)N、采樣頻率起何作用？用例子說明。4 實驗報告1. 用A4，按標(biāo)準(zhǔn)的格式寫出實驗報告；2. 實驗內(nèi)容一的Matlab程序和幅值頻譜圖；3. 實驗內(nèi)容二的設(shè)計原理、Matlab程序和實驗結(jié)果圖形。4. 實驗感想和提出改進(jìn)意見。實驗3 箔式應(yīng)變片性能單臂、半橋、全橋1 實驗?zāi)康?. 觀察了解箔式應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)及粘貼方式。2. 測試應(yīng)變梁變形的應(yīng)變輸出。3. 比較各橋路間的輸出關(guān)系。2 實驗原理 本實驗

6、說明箔式應(yīng)變片及單臀直流電橋的原理和工作情況。電阻應(yīng)變式傳感器是一種利用電阻材料的應(yīng)變效應(yīng)，將工程結(jié)構(gòu)件的內(nèi)部變形轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感器，此類傳感器主要是在彈性元件上通過特定工藝粘貼電阻應(yīng)變片來組成。通過一定的機(jī)械裝置將被測量轉(zhuǎn)化成彈性元件的變形，然后由電阻應(yīng)變片將變形轉(zhuǎn)換成電阻的變化，再通過測量電路進(jìn)一步將電阻的改變轉(zhuǎn)換成電壓或電流信號輸出?？捎糜谀苻D(zhuǎn)化成變形的各種非電物理量的檢測，如力、壓力、加速度、力矩和重量等，在機(jī)械加工、計量和建筑測量等行業(yè)應(yīng)用十分廣泛。電橋電路是最常用的非電量電測電路中的一種，當(dāng)電橋平衡時，橋路對臂電阻乘積相等，電橋輸出為零，在橋臀四個電阻R、R、R、R中，電阻的相

7、對變化率分別為RR，RR，RR，RR。當(dāng)使用一個應(yīng)變片時，RRR；當(dāng)二個應(yīng)變片組成差動狀態(tài)工作，則有R2RR；用四個應(yīng)變片組成二個差動對工作，且R1=R2=R3=R4=R，R4RR。由此可知，單臂，半橋，全橋電路的靈敏度依次增大。3 實驗所需部件應(yīng)變式傳感器實驗?zāi)K、砝碼、數(shù)顯表（表控臺上的電壓表）、 電源、 直流穩(wěn)壓電源(士4V檔， 檔)、萬用表。4 實驗步驟:4.1 半橋單臂1.檢查應(yīng)變傳感器的安裝圖3-1 應(yīng)變式傳感器安裝示意圖根據(jù)圖3-1應(yīng)變式傳感器已裝于應(yīng)變傳感器模塊上。傳感器中各應(yīng)變片已接入模塊的左上方的R1、R2、R3、R4。加熱絲也接于模塊上，可用萬用表進(jìn)行測量判別，各應(yīng)變片初

8、始阻值得，R1=R2=R3=R4=350±2，加熱絲初始阻值為20-50左右。2調(diào)零。2.1 差動放大器調(diào)零。首先將實驗?zāi)K調(diào)節(jié)增益電位器Rw3順時針到底（即此時放大器增益最大）。然后將差動放大器的正負(fù)輸入端相連并與地短接，輸出端與主控臺上的電壓表輸入Vi相連。檢查無誤后從主控臺上接入模塊電源±15V以及地線。合上主控臺電源開關(guān)，調(diào)節(jié)實驗?zāi)K上的調(diào)零電位器Rw4，使電壓表顯示為0（電壓表的切換開關(guān)打到2V檔）。關(guān)閉主控箱電源。（注意:Rw4的位置一旦確定，就不能改變，一直到做完實驗為止）。2.2 電橋調(diào)零。適當(dāng)調(diào)小增益Rw3(順時針轉(zhuǎn)3-4圈，電位器最大可順時針旋轉(zhuǎn)5圈),

9、將應(yīng)變式傳感器的其中一個應(yīng)變R1 (即模塊左上方的R1）接入電橋（如圖）作為一個橋臂與R5，R6，R7接成直流電橋（R5，R6，R7模塊內(nèi)已經(jīng)連接好，其中模塊上虛線電阻符號為示意符號，沒有實際的電阻存在）按圖3-3完成接線，給橋路接入±4V電源（從主控箱引入）同時將模塊左上方撥段開關(guān)撥至左邊“直流”檔（直流檔和交流檔調(diào)零電阻阻值不同）。檢查接線無誤后，合上主控箱電源開關(guān)。調(diào)節(jié)電橋調(diào)零電位器Rw1，使電壓表顯示為0。備注：1）如出現(xiàn)零漂現(xiàn)象，則是應(yīng)變片在供電電壓下，應(yīng)變片本身通過電流所形成的應(yīng)變溫度效應(yīng)的影響，可觀察零漂數(shù)值的變化。若調(diào)零后數(shù)值穩(wěn)定下來，表示應(yīng)變片已處于工作狀態(tài)，時間大

10、概5-10分鐘。2）如出現(xiàn)數(shù)值不穩(wěn)定，電壓表讀數(shù)隨機(jī)跳變情況，可再次確認(rèn)各實驗線的連接是否牢靠，且保證實驗過程中，盡量不接觸實驗線，另外，由于應(yīng)變實驗增益比較大，實驗線陳舊或老化后產(chǎn)生線間電容效應(yīng)，也會產(chǎn)生些現(xiàn)象。3）因應(yīng)變實驗差動放大器，放大倍數(shù)很高，應(yīng)變傳感器實驗?zāi)K對各種信號干擾很敏感，所以在用應(yīng)變模塊做實驗時模塊周圍不能放置有無線數(shù)據(jù)交換的設(shè)備，例如正在無線上網(wǎng)的手機(jī)，IPAD，筆記本等電子設(shè)備。3按圖3-2將實驗部件用實驗線連接成測試橋路。橋路中R5、R6、R7和Rw1為電橋中的固定電阻和直流調(diào)平衡電位器，R1為應(yīng)變片(可任選上、下梁中的一片工作片)。直流激勵電源為±4V。

11、圖3-2 測量電路原理圖圖3-3應(yīng)變式傳感器單臂電橋?qū)嶒灲泳€圖3確認(rèn)接線無誤后開啟儀器電源，并預(yù)熱數(shù)分鐘,放置天平。調(diào)整電橋Rw1電位器，使測試系統(tǒng)輸出為零。4. 在電子秤上放置一只砝碼，讀取數(shù)顯表數(shù)值，依次增加砝碼和讀取相應(yīng)的數(shù)值，直到10只砝碼加完。記下實驗結(jié)果填入表1-1，關(guān)閉電源。表1-1單臂電橋輸出電壓與加負(fù)載重量值重 量(g)電 壓(mV)根據(jù)表中所測數(shù)據(jù)計算靈敏度S，S=X/Y，（X輸出電壓變化量；Y重量變化量）并在坐標(biāo)圖上做出XY關(guān)系曲線。4.2 半橋雙臂和全橋在完成半橋單臂的基礎(chǔ)上，不變動差動放大器增益和調(diào)零電位器，依次將圖3-2中電橋固定電阻R5、R6、R7換成箔式應(yīng)變片，

12、分別接成半橋和全橋測試系統(tǒng)。重復(fù)實半橋單臂中的3一4步驟，測出半橋和全橋輸出電壓并列表，計算靈敏度。在同一坐標(biāo)上描出X一Y曲線，比較三種橋路的靈敏度，并做出定性的結(jié)5 注意事項1實驗前應(yīng)檢查實驗接插線是否完好，連接電路時應(yīng)盡量使用較短的接插線，以避免引入干擾。2接插線插入插孔時輕輕地做一小角度的轉(zhuǎn)動，以保證接觸良好，拔出時也輕輕地轉(zhuǎn)動一下拔出，切忌用力拉扯接插線尾部，以免造成線內(nèi)導(dǎo)線斷裂。3穩(wěn)壓電源不要對地短路。4應(yīng)變片接入電橋時注意其受力方向，一定要接成差動形式。5直流激勵電壓不能過大，以免造成應(yīng)變片自熱損壞。6每位學(xué)生根據(jù)所作實驗數(shù)據(jù)如實書寫實驗報告，一人一份。6 思考題 1 單臂電橋時，

13、作為橋臂電阻應(yīng)變片應(yīng)選用：（1）正(受拉)應(yīng)變片（2）負(fù)（受壓）應(yīng)變片（3）正負(fù)應(yīng)變片均可。2 橋路（差動電橋）測量時存在非線性誤差，是因為：（1）電橋測量原理上存在非線性（2）應(yīng)變片應(yīng)變效應(yīng)是非線性的（3）調(diào)零值得不是真正為零。3 根據(jù)三種橋路的結(jié)果進(jìn)行比較分析，做出定性的結(jié)論。實驗4 差動變壓器的性能實驗1 實驗?zāi)康牧私獠顒幼儔浩鞯墓ぷ髟砗吞匦浴? 實驗所需部件差動變壓器實驗?zāi)K、雙線示波器、差動變壓器、音頻信號源（音頻振蕩器）、電橋、萬用表、直流電源、測微頭。3 實驗原理導(dǎo)磁外殼副邊繞組骨架動鐵芯副邊繞組圖4-1 差動變壓器電感傳感器結(jié)構(gòu)示意圖主要由原方繞組、兩個匝數(shù)相等的副邊繞組、動

14、鐵芯、導(dǎo)磁外殼和骨架等六部分組成。 r2a圖4-2 差動變壓器電感傳感器等效電路圖差動變壓器式電感傳感器在工作時兩個副邊繞組接成反向串聯(lián)電路，在線圈的品質(zhì)因數(shù)Q足夠高的前提下(一般都能滿足)，可忽略鐵損、磁損及線圈分布電容的影響，其等效電路如圖4-2所示。當(dāng)原邊繞組通以交流激勵電壓作用時，在變壓器副邊的兩個線圈里就會感應(yīng)出完全相等同的感應(yīng)電勢來。由于是反向串聯(lián)，因此，這兩個感應(yīng)電勢相互抵消，從而使傳感器在平衡位置的輸出為零。當(dāng)動鐵芯產(chǎn)生一位移時，由于磁阻的影響，兩個副邊繞組的磁通將發(fā)生一正一負(fù)的差動變化，導(dǎo)致其感應(yīng)電勢也發(fā)生相應(yīng)的改變，失去平衡，使傳感器有一對應(yīng)于動鐵芯位移的電壓輸出量。 圖4

15、-3 差動變壓器電容傳感器安裝示意圖4 實驗步驟1 按圖43接線，將差動變壓器裝在差動變壓器實驗?zāi)K上。圖4-4雙線示波器與差動變壓器連接示意圖2 在模塊上按照圖4-4接線，音頻振蕩器信號必須從主控箱中的LV端子輸出，調(diào)節(jié)音頻振蕩器的頻率，輸出頻率為5-10KHZ（可用主控箱的數(shù)顯表的頻率檔fi輸入來監(jiān)測，實驗中可調(diào)節(jié)頻率使波形不失真）。調(diào)節(jié)幅度使輸出幅度為峰-峰值 Vp-p=2V(可用示波器監(jiān)測：X軸為0.2ms/div、Y軸CH1為1v/div 、CH2 為0.2v/div )。判別初級繞圈及次級線圈同名端方法如下：設(shè)任一線圈為初級線圈（1和2實驗插孔作為初級線圈），并設(shè)另外兩個線圈的任一

16、端為同名端，按圖5-2接線。當(dāng)鐵芯左、右移動時，觀察示波器中顯示的初級線圈波形，次級線圈波形，當(dāng)次級波形輸出幅值變化很大，基本上能過零點（即3和4實驗插孔），而且相位與初級線圈波形（Lv音頻信號Vp-p=2V波形）比較能同相和反相變化，說明已連接的初、次級線圈及同名端是正確的，否則繼續(xù)改變連接再判斷直到正確為止。圖中（1）、（2）、（3）、（4）為模塊中的實驗插孔。）3 旋動測微頭，使示波器第二通道顯示的波形峰-峰值Vp-p為最小。這時可以左右位移，假設(shè)其中一個方向為位移，則另一個方向位移為負(fù)。從Vp-p最小開始旋動測微頭，每隔0.5mm從示波器上讀出輸出電壓Vp-p填入表2-1. 再從Vp-

17、p最小處反向位移做實驗，在實驗過程中，注意左右位移時，初、次級波形的相伴關(guān)系。表2-1差動變壓器位移X值與輸出電壓Vp-p數(shù)據(jù)表X(mm)0(mm)電壓(mv)4 實驗過程中注意差動變壓器輸出的最小值即為差動變壓器的零點殘余電壓大小。根據(jù)表2-1畫出Vp-p-X曲線，作出量程為±4mm、±6mm靈敏度。4 實驗報告要求每位學(xué)生根據(jù)所作實驗數(shù)據(jù)如實書寫實驗報告，一人一份。5 思考題1 接成差動型有哪些優(yōu)點？如不接成差動型會導(dǎo)致那些后果？2 差動變壓器式傳感器與可變磁阻式傳感器各自的工作原理是什么？實驗5 差動變壓器的應(yīng)用振動測量實驗1 實驗?zāi)康牧私獠顒幼儔浩鳒y量振動的方法。2

18、 實驗所需部件差動變壓器實驗?zāi)K、音頻振蕩器、移相器、相敏檢波器、低通濾波器、電壓表、示波器、數(shù)顯單元、低頻振蕩器、直流穩(wěn)壓電源、振動源模塊、差動變壓器。3 實驗原理利用差動變壓器測量動態(tài)參數(shù)與測位移量的原理相同4 實驗步驟1 將差動變壓器按圖5-1，安裝在振動源模塊的振動源上，注意調(diào)整振動平臺和差動傳感器的位置，使振動平臺振動的阻力最小，便于后期實驗。圖5-1差動變壓器振動測量安裝示意圖2 按圖5-2接線。圖5-2 差動變壓器振動測量接線圖（1）檢查接線無誤后，合上主控臺電源開關(guān)，用示波器觀察Lv峰-峰值，調(diào)整音頻振蕩器幅度旋鈕使Vop-p=8V ，頻率在33.5KHZ之間。（2）利用示波器

19、觀察相敏檢波器輸出，調(diào)整傳感器連接支架高度，使相敏檢波輸出，示波器顯示的波形幅值為最小。（3）仔細(xì)調(diào)節(jié)Rw1和Rw2使示波器（相敏檢波輸出）顯示的波形幅值更小，基本為零點（電壓檔位在0.2V左右。（4）用手按住振動平臺（讓傳感器產(chǎn)生一個大位移）仔細(xì)調(diào)節(jié)移相器和相敏檢波器的旋鈕，使示波器顯示的波形為一個接近全波整流波形。（5）松手，整流波形消失，變?yōu)橐粭l接近零點線（否則再調(diào)節(jié)Rw1和Rw2）。（6）低頻振蕩器輸出引入振動源的低頻輸入，調(diào)節(jié)低頻振蕩器幅度旋鈕和頻率旋鈕，使振動臺振蕩較為明顯。用示波器觀察差動模塊放大器的輸出Vo波形為包絡(luò)線。3維持低頻振蕩器輸出幅度不變，改變振蕩頻率用示波器觀察低通

20、濾波器的輸出，讀出峰-峰電壓值，記下實驗數(shù)據(jù)，填入下表（表3-1）：f(HZ)Vop-p根據(jù)實驗結(jié)果作出f-Vp-p特性曲線，指出自振頻率的大致值，并與用應(yīng)變片測量的結(jié)果相比較。5. 保持低頻振蕩器頻率不變，改變振蕩幅度，同樣實驗，可得到振幅電壓曲線。5 注意事項1. 低頻振蕩器電壓幅值不要過大，以免梁在自振頻率附近振幅過大。2. 每位學(xué)生根據(jù)所作實驗數(shù)據(jù)如實書寫實驗報告，一人一份。6 思考題1差動變壓器測量振動時要注意哪些問題？2差動變壓器式傳感器的特點？應(yīng)用范圍如何？實驗6 直流全橋和電渦流傳感器應(yīng)用一電子秤一、 實驗?zāi)康牧私鈶?yīng)變直流全橋的應(yīng)用及電路的標(biāo)定；了解電渦流傳感器用于稱重量的原理

21、與方法。二、 實驗所需部件應(yīng)變式傳感器實驗?zāi)K、應(yīng)變式傳感器、砝碼、 ±15V電源、 ±4V電源、數(shù)顯表（主控臺電壓表）、電渦流傳感器、電渦流傳感器模塊、振動臺。三、 實驗原理電子秤實驗原理為全橋測量原理，通過對電路調(diào)節(jié)使電路輸出的電壓值為重量對應(yīng)值，電壓量綱（V）改為重量量綱即成為一臺原始的電子秤；利用電渦流傳感器位移特性和振動臺受載時的線性位移，可以組成一個稱重測量系統(tǒng)。四、 實驗步驟4.1 直流全橋1、按單臂實驗中的步驟將差動放大器調(diào)零：按全橋電路接線電壓表檔位置2V位置，合上主控箱電源開關(guān)。調(diào)節(jié)電橋平衡電位器Rw1使數(shù)顯表顯示為0V。2、將10只砝碼全部置于傳感器的

22、托盤上，調(diào)節(jié)電位器Rw3（增益即滿量程調(diào)節(jié)），使數(shù)顯表顯示為0.200V（2V檔測量）或-0.200V。3、拿去托盤上的所有砝碼，調(diào)節(jié)電位器Rw4（零位調(diào)節(jié)），使數(shù)顯表顯示為0V.重復(fù)2，3步驟的標(biāo)定過程，一直到精確為止，把電壓量綱V改為重量量綱g就可稱重，成為一臺原始的電子秤。把砝碼依次入在托盤上，填入表6-1表6-1全橋稱重時重量的電壓表重量(g)電壓(mv)4、根據(jù)上表計算靈敏度與非線性誤差。4.2 電渦流傳感器1、 傳感器安裝與如圖6-1所示，實驗連線如圖6-2所示。 圖6-1電渦流傳感器安裝示意圖 圖6-2電渦流傳感器實驗連線圖2、利用鐵測量片線性滿園，調(diào)節(jié)傳感器安裝支架高度，使反射

23、面與探頭之間距離為線性起點，將線性段距離最近的一點作為零點記下此時數(shù)顯表的讀數(shù)。3、在振動臺上加砝碼從20克起到200克，（砝碼應(yīng)盡量遠(yuǎn)離傳感器）分別讀取數(shù)顯表讀數(shù)，記入表6-2.表6-2電渦流傳感器稱重時的電壓與重量數(shù)據(jù)表重量(g)電壓(v)4、根據(jù)表6-2計算出靈敏度S， 5、在振動臺面上放置一末知特記下數(shù)顯表的讀數(shù)；根據(jù)實驗步驟5及4，計算出末知特重量。五、實驗報告要求每位學(xué)生根據(jù)所作實驗數(shù)據(jù)如實書寫實驗報告，一人一份。六、思考題1注意兩個電子秤的實驗比較，考察梁的重復(fù)性能。附錄：Matlab信號分析入門1Matlab 中的信號表示方法Matlab中的基本數(shù)據(jù)類型是向量和矩陣，所以很自然

24、地，信號處理工具箱中的信號也用向量或矩陣表示。列向量和行向量表示單通道信號，矩陣表示多通道信號，矩陣中的每一列表示一個通道。例如，x=4 3 7 9 1' %定義了一個5采樣點的離散信號。%以x為基礎(chǔ)，可以定義三通道信號y=x 2*x x/2 y =4.0000 8.0000 2.0000 3.0000 6.0000 1.5000 7.0000 14.0000 3.50009.0000 18.0000 4.5000需要注意的是，Matlab約定向量和矩陣的下標(biāo)從1開始，如果用戶要指定信號的真實時間下標(biāo)，則應(yīng)另外構(gòu)造一個向量作為時間軸。如：n=-3 -2 -1 0 1 2 3 4 5;

25、%時間軸向量y=1 4 3 2 0 4 5 2 1; %采樣點向量stem(n,y); %繪出離散的有真實時間下標(biāo)的圖 用plot（）指令可以繪出連續(xù)的波形： plot(n,y); 1.0000 2.0000 0.50002FFTExample 1:t=0:.001:.255; %從0開始，間隔0.001到0.255 x=sin(2*pi*25*t); %產(chǎn)生信號x%繪出時域圖形，plot(x(1:180)為畫出x數(shù)組中第1到第180個數(shù)據(jù)subplot(211),plot(x(1:180); title('Original time domain signal'); %（21

26、1）2排，1列，第1張圖X=fft(x,256)/128; %求x的傅立葉變換Mx=abs(X); %求X的幅值f=1000/256*(0:127); %頻率間隔f=1000/256 subplot(212),plot(f(1:128), Mx(1:128); title('Magnitude spectrum');xlabel('Frequency (Hz)');Example 2:t=0:.001:.255;win=hanning(256); x=sin(2*pi*25*t).*win' % 加Hanning窗subplot(211),plot(x(

27、1:256), title('Windowed time domain signal');X=fft(x,256)/128;Mx=abs(X);f=1000/256*(0:127);subplot(212),plot(f(1:128), Mx(1:128), title('Magnitude spectrum');xlabel('Frequency (Hz)');Example 3:Fs=1000;t=(0:1/Fs:0.511); % from 0 step 0.001 to 0.511, 512 points. x=2*sin(2*pi*60

28、*t)+2.5*sin(2*pi*120*t);y=x+3*randn(size(t);X=fft(x,256)/128;Y=fft(y,256)/128;Mx=abs(X);My=abs(Y);f=1000/256*(0:127);subplot(221),plot(x(1:128), title('Original time domain signal'); %（221）2排，2列，第1張圖subplot(222),plot(f(1:128), Mx(1:128), title('Magnitude spectrum');xlabel('Freque

29、ncy (Hz)'); %（222）2排，2列，第2張圖subplot(223),plot(y(1:127),'g'), title('Noise time domain signal');%（223）2排，2列，第3張圖subplot(224),plot(f(1:127),My(1:127),'g'), title('Magnitude spectrum');xlabel('Frequency (Hz)'); %（224）2排，2列，第4張圖Example 4:t=0:0.001:0.512;y=sin(

30、2*pi*50*t)+sin(3*2*pi*50*t)/3+sin(5*2*pi*50*t)/5+sin(7*2*pi*50*t)/7;Y=fft(y);Pyy=abs(Y)/195;f=1000*(0:255)/512;subplot(211),plot(t(1:60),y(1:60),title('Time-domain signal')subplot(212),plot(f,Pyy(1:256),title('Spectrum')3 量化誤差仿真uencode(x,n,v,'SignFlag') x 被量化的數(shù)組；n 量化的位數(shù)； v al

31、lows the input u to have entries with floating-point values in the range -v,v before saturating them (the default value for v is 1). Elements of the input u outside of the range -v,v are treated as overflows and are saturated: For input entries less than -v, the value of the output of uencode is 0.

32、For input entries greater than v, the value of the output of uencode is 2n-1.SignFlag 'unsigned' (default): Outputs are unsigned integers with magnitudes in the range 0, 2n-1. 'signed': Outputs are signed integers with magnitudes in the range -2n/2, (2n/2) - 1.Example：t=0:.001:.064;

33、x1=sin(2*pi*25*t); x=uencode(x1,3,1,'signed');%繪出時域圖形，subplot(211),plot(x1(1:64);subplot(212),stem(x(1:64);x=uencode(x1,8,1,'signed');5Correlation function c = xcorr(x,y)c = xcorr(x)c=xcorr(x,y,maxlags,'option')c=xcorr(x,y) returns the cross-correlation sequence in a length 2

34、N-1 vector, where x and y are length N vectors (N>1). If x and y are not the same length, the shorter vector is zero-padded to the length of the longer vector. c=xcorr(x) is the autocorrelation sequence for the vector x. c=xcorr(x,y,maxlags,'option')where 'option' is:'biased&#

35、39;: Biased estimate of the cross-correlation function'unbiased': Unbiased estimate of the cross-correlation function'coeff': Normalizes the sequence so the autocorrelations at zero lag are identically 1.0'none', to use the raw, unscaled cross-correlations (default) 'maxl

36、ags' specifies both x,y a maximum number of lags .Example: 求x1sin(210t)+w(t)和x2=w(t)的自相關(guān)函數(shù) (w(t)為白噪聲)。N=1000;n=0:N-1;Fs=500;t=n/Fs;x1=sin(2*pi*10*t)+0.6*randn(1,length(t);c,lags=xcorr(x1,'unbiased');subplot(2,2,1),plot(t,x1),xlabel('t'),ylabel('x1(t)'),grid;subplot(2,2,2)

37、,plot(lags/Fs,c),ylabel('Rxx1(t)'),title('x1自相關(guān)函數(shù)'),grid;x2=randn(1,length(t);c,lags=xcorr(x2,'unbiased');subplot(2,2,3),plot(t,x2),xlabel('t'),ylabel('x2(t)'),gridsubplot(2,2,4),plot(lags/Fs,c),ylabel('Rxx2(t)'),title('x2互相關(guān)函數(shù)'),grid; 5. File Openration%We can create a data file:t=0:0.001:0.511;y=sin(2*pi*20*t)+sin(2*pi*70*t)+sin(2*pi*80*t)+sin(