在 matlab 中创建正弦波
Creating a sinusoidal wave in matlab
我想创建一个具有以下属性的正弦波：
f=400Hz amp=1 从 0 到 2s 的正弦波
f=200Hz amp=1 的正弦波，从 2 秒到 3 秒
f=800Hz amp=2 从 3 到 5s 的正弦波
这是我的 matlab 代码：
t=linspace(0,5,5000);
x=zeros(1,length(t));
n1=0:1999;
n2=2000:2999;
n3=3000:4999;
x(1:2000)=1*sin(2*pi*400*n1);
x(2001:3000)=1*sin(2*pi*200*n2);
x(3001:5000)=2*sin(2*pi*800*n3);
plot(t,x)
这是我的情节，但看起来一点也不合逻辑，
所以我想知道我的代码中的错误
在这类问题中，您自然会查看物理量，在整个计算过程中始终保持一致非常有帮助。
具体来说，你指定了赫兹（1/秒），一个物理单位，所以你在计算其他所有东西的时候，你需要和那个保持一致。
要在您的等式中执行此操作，最直接的方法是将时间直接放入 sin 函数中，例如 sin(2*pi*f*t)。但是，由于您想使用不同的 n 来拆分数组，这样做可能最简单，然后使用 t=linspace(0,5,50000) 和 dt = 5.0/50000 或 dt = t(2) - t(1)，以及 sin(2*pi*400*dt*n1) .读作 dt*n1 将 n1 中的整数转换为以秒为单位的时间。
还要注意物理单位：上面的400其实是400Hz，时间单位是秒，所以2*pi*400*dt*n1和2*pi*f*t的单位是Hz * s = 1，也就是单位抵消，这就是你需要的。
程序员倾向于定义一些单位，比如seconds=1。这是可能的并且在技术上是正确的，并且可以节省一两次乘法。它几乎总是会导致错误。
另请注意，您应该将 t=linspace(0,5,5000) 更改为 t=linspace(0,5,50000) 之类的内容。原因现在应该很清楚了：您正在查看 400-800Hz 的频率，或几乎 1kHz，或每毫秒 1 次振荡。要查看正弦波，您需要在每次振荡中输入几个数据点，5 秒内的 50000 个点现在每毫秒会给出大约 10 个点，这几乎不足以看到一个合理的正弦波。或者，无论您想如何计算，您都需要以某种方式确保以足够高的速率进行采样。
也就是说，您遇到的具体错误是，通过使用整数而不是时间数组的几分之一秒，您为 sin 函数采取了太多的步骤。这始终是 sin 函数可能存在的问题，但即使您确实绘制了一个看起来像 sin 的 sin（例如，使用 0.003Hz 而不是 400Hz 的频率）它仍然是不正确的，因为它没有正确的时间轴。因此，您既需要获得正确的单位，又需要确保每次振荡都获得足够的数据以查看正弦波（或您恰好正在寻找的任何内容）。
我想创建一个具有以下属性的正弦波：
f=400Hz amp=1 从 0 到 2s 的正弦波
f=200Hz amp=1 的正弦波，从 2 秒到 3 秒
f=800Hz amp=2 从 3 到 5s 的正弦波
这是我的 matlab 代码：
t=linspace(0,5,5000);
x=zeros(1,length(t));
n1=0:1999;
n2=2000:2999;
n3=3000:4999;
x(1:2000)=1*sin(2*pi*400*n1);
x(2001:3000)=1*sin(2*pi*200*n2);
x(3001:5000)=2*sin(2*pi*800*n3);
plot(t,x)
这是我的情节，但看起来一点也不合逻辑， 所以我想知道我的代码中的错误
在这类问题中，您自然会查看物理量，在整个计算过程中始终保持一致非常有帮助。
具体来说，你指定了赫兹（1/秒），一个物理单位，所以你在计算其他所有东西的时候，你需要和那个保持一致。
要在您的等式中执行此操作，最直接的方法是将时间直接放入 sin 函数中，例如 sin(2*pi*f*t)。但是，由于您想使用不同的 n 来拆分数组，这样做可能最简单，然后使用 t=linspace(0,5,50000) 和 dt = 5.0/50000 或 dt = t(2) - t(1)，以及 sin(2*pi*400*dt*n1) .读作 dt*n1 将 n1 中的整数转换为以秒为单位的时间。
还要注意物理单位：上面的400其实是400Hz，时间单位是秒，所以2*pi*400*dt*n1和2*pi*f*t的单位是Hz * s = 1，也就是单位抵消，这就是你需要的。
程序员倾向于定义一些单位，比如seconds=1。这是可能的并且在技术上是正确的，并且可以节省一两次乘法。它几乎总是会导致错误。
另请注意，您应该将 t=linspace(0,5,5000) 更改为 t=linspace(0,5,50000) 之类的内容。原因现在应该很清楚了：您正在查看 400-800Hz 的频率，或几乎 1kHz，或每毫秒 1 次振荡。要查看正弦波，您需要在每次振荡中输入几个数据点，5 秒内的 50000 个点现在每毫秒会给出大约 10 个点，这几乎不足以看到一个合理的正弦波。或者，无论您想如何计算，您都需要以某种方式确保以足够高的速率进行采样。
也就是说，您遇到的具体错误是，通过使用整数而不是时间数组的几分之一秒，您为 sin 函数采取了太多的步骤。这始终是 sin 函数可能存在的问题，但即使您确实绘制了一个看起来像 sin 的 sin（例如，使用 0.003Hz 而不是 400Hz 的频率）它仍然是不正确的，因为它没有正确的时间轴。因此，您既需要获得正确的单位，又需要确保每次振荡都获得足够的数据以查看正弦波（或您恰好正在寻找的任何内容）。