信号仿真之方波加上上升沿和下降沿

àì夳堔傛蜴生んèń 2022-12-10 14:47 244阅读 0赞

> 理想脉冲信号总是理想的方波，但实际的物理系统由于器件特性和耦合电容的存在，总会存在上升沿和下降沿。因此，仿真中有时需要考虑这种特性的影响。本文的目的是实现给理想方波加上可调的上升沿和下降沿。

# 1. 理想方波 #

方波的理想程度，取决于：时长t的稠密程度，即采样率。

clc;clear;
    %% 产生方波
    % y=square(t,DUTY)，时长为t，幅度为1，占空比为duty的方波
    % 频率为30的周期性方波
    t=-2*pi/100:pi/1024/100:2*pi/100;
    y=square(2*pi*30*t,50);
    plot(t,y,'r')
    axis([-2*pi/100 2*pi/100 -2 2])

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t=-2*pi/100:pi/1024/100:2*pi/100;

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tpc3Nnb29kYnllMjAxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

t=-2*pi/100:pi/1024:2*pi/100;

# 2.上升沿和下降沿 #

现实系统中，信号的变化始终需要一定的时间，不可能同一时间两种状态。

上升沿和下降沿的变化类似于电容充放电过程。而电容充放电过程相当于一阶低通滤波效果。

关于一阶滤波系统函数的推导，见如下博客：

[https://blog.csdn.net/quinn1994/article/details/103499667][https_blog.csdn.net_quinn1994_article_details_103499667]

%充放电公式
    t=0:100;
    v0=0;rc=3;%rc越大，越缓慢变化
    vt=v0+5*(1-exp(-t/rc));
    plot(vt);

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2tpc3Nnb29kYnllMjAxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

无源一阶低通滤波系统的传递函数如下：Wo为特征角频率，R为电阻，c为电容。

![20191211214312216.png][]

# 3.噪声信号 #

%加噪声
    nt=4*2*(rand(1,200)-1/2);%加入高斯噪声
    plot(nt);

# 4.加入上升沿和下降沿的方波信号 #

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[https_blog.csdn.net_quinn1994_article_details_103499667]: https://blog.csdn.net/quinn1994/article/details/103499667
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