基于matlab gui的傅里叶变换分析与仿真设计(2)

相关属性已在上文中有所介绍。

1.4 编写M文件

1.4.1 M文件中常用函数介绍

（1）get：获得对象的属性值

语法如下所示：

get(handle, ’属性名称’) 获得特定属性名称对应的属性值，若’属性名称’省略,则获得所有属性值.

其中handle表示该对象的句柄值。MATLAB中所有GUI对象都是由句柄值进行对象的控制，句柄值就好像一个对象的识别证，每个对象都有一个专属的句柄值，这个值可以由用户自行设置或直接通过MATLAB绘图函数、GUI对象相关函数自动产生，如plot等函数都会产生句柄值，借助句柄值就可以指定对应的对象通过其属性来编辑操作。

（2）set：设置对象的属性值

语法如下所示：

set(handle, ‘属性名称1’, ‘属性值’, ‘属性名称2’, ‘属性值’,---) 一次设置多个属性

set的使用方式与get类似，只是set用以设置对象的属性，因此输入参数中多一个属性值，也就是设置指定属性名称所对应的属性值，并且 set在语法上可以一次设置多个属性。 除了以上这两个最常使用的属性获得与设置的函数外，在GUI中若能够善用gcf、gca、gco、gcbf、gcbo、findobj等函数来查询对象的句柄值，在对象属性设置上更能方便与快捷地实现GUI对象的目的。

所谓的当前对象有以下两个定义：最后建立的对象与最后选取的对象。

·gcf：对当前的figure对象回报其句柄值，即当前所画的绘图窗口句柄值。 ·gca：对当前的axes对象回报其句柄值，即当前所画的图像坐标轴句柄值。

·gco：对当前的对象回报其句柄值，回报其句柄值前先检查该图形是否存在，即返回鼠标刚刚单击过的对象句柄值。

·gcbf：获得当前正在执行Callback程序的图形对象的父对象句柄值。

·gcbo：获得当前正在执行Callback程序的图形对象的句柄值。

·findobj：借助已设置的对象属性（一般常用卷展栏属性，即Tag）查找该属性值所对应的对象句柄值，语法如下所示：

Handle=findobj(‘属性名称’, ‘属性值’)

如此就会通过指定的属性名称与属性值来查找出对应的句柄值，一般来说为了避免搜索到其他对象的句柄值，我们会以Tag属性来作为搜索的准则。如通过以下程序，找出Tag名称为Axes1对象的句柄值为axes_handle

>>axes_handle=finfobj(‘tag’,‘axes1’) % 查找tag名称为axes1对象的句柄值

1.4.2 编写M文件

当用户通过GUIDE 建立GUI后，在执行或存储该界面时，会产生一个M文件，这时就可以单击【M-file Editor】图标按钮来编写该GUI下每个对象的Callback与一些初始设置，如下图所示，除了扩展名不同外，存储后的文件名称与FIG文件名称一致。M 文件的编辑器非常好用，直接在各对象Callback下输入当用户按下这个对象后所应该触发执行的操作所对应的程序代码即可。使用【Show function】按钮来观察此界面中所有的Callback函数，当单击该按钮后会出现一个列表，直接在该列表上依据对象的tag名称与Callback来选取欲查询的内容，GUIDE会立即移动到选取的Callback位置处。如选取fusnbuton1的Callback函数，GUI就会移动到相应的位置处。

图1-4 函数编辑区

Fig1-4 Function editing area

2 MATLAB GUI仿真平台的设计

2.1 设计的主要内容和特点

（1）具有对傅里叶变换进行仿真分析的功能，包括傅里叶变换的性质分析，以及对傅里叶变换的应用—周期信号的分解与合成的分析；

（2）系统内容丰富, 实验效率高, 结果直观易懂、便于分析；

（3）界面可视性强，且有子界面的调用功能，层次感较强，操作简单方便；

（4）交互式界面，使用户便于理解和自主调节系统功能。

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2.2 系统总体设计步骤

（1）分析系统所要求实现的主要功能，明确设计任务；

（2）确定该系统要实现的具体功能；

（3）利用GUIDE工具箱制作静态界面：界面布局设计采用自顶向下的设计方法, 即先设计主界面, 再设计各个实验子界面 ；

（4）编写所有界面的M 文件的函数：各回调函数的编写顺序则是采用自底向上的设计方法, 即先编制各个实验子界面的回调函数, 再编写主界面的回调函数，实现链接的功能和具有层次感的效果；

（5）系统的总体调试和完善。

2.3 仿真系统的设计及实现

2.3.1 仿真系统的设计

本仿真系统主要包括五大板块：进入实验板块、实验总体内容展示板块 、傅里叶变换性质分析实现板块、傅里叶变换的应用—周期信号的合成与分解分析的实现板块、退出界面板块。各个板块具有主调与被调的关系，可以从主级界面到次级界面，也可以反向执行，主要通过相关控件的Callback函数实现，系统的整体结构如图2-1 所示。

图2-1 系统总体结构图

Fig2-1 Overall structure

2.3.2 仿真系统的实现

设计出的主界面是用于进入傅立叶变换分析的仿真系统。界面的左上方是MATLAB图片，提示用户系统所用软件为MATLAB，中间文字信息说明本次仿真的内容，下方是本校的外景图，整个界面既美观又富含信息量。仿真系统进入界面如图2-2所示。

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图2-2 进入实验界面

Fig2-2 Enter experimental interface

该界面显示了本次仿真系统的总体内容，点击右边的按钮会触发该控件的Callback函数即可进入周期信号的分解与合成分析实现的子界面，左边的Popup menu 显示了傅里叶变换的所有性质，选择相关性质，即可进入该性质分析的子界面。

图2-3 实验内容展示界界面

Fig2-3 Experiment contents show border interface

图2-4周期信号的分解与合成分析实现界面

Fig2-4 Periodic signal decomposition and synthetic analysis of realizing interface

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3 实验分析与结果

傅里叶变换就是将一个信号的时域表示形式映射到一个频域表示形式；逆傅里叶变换恰好相反。 傅里叶变换简单通俗地理解就是把看似杂乱无章的信号考虑成由一定振幅、相位、频率的基本正弦（余弦）信号组合而成，傅里叶变换的目的就是找出这些基本正弦（余弦）信号中振幅较大（能量较高）信号对应的频率，从而找出杂乱无章的信号中的主要振动频率特点。傅里叶变换的性质主要有：对称性、尺度变换性、时移特性和频移特性等。对傅里叶变换性质的把握有利于用性质去求信号的傅里叶变换[3]。

傅里叶变换的原理为：

正变换公式：F(jw)=

逆变换公式：f(t)=∞∫ ∞f(t)e jwtdt ∞

∞12π∫F(jw)ejwtdw

3.1 傅里叶变换的性质

3.1.1 傅里叶变换的尺度变换性质

若f(t) F(jw)，则傅里叶变换的尺度特性为：

f(at) 1wF(j),a≠0 |a|a

进入本仿真设计图2-3的界面下选择相应的傅立叶变换性质，即可在下一子界面得到实验结果如图3-1和图3-2：

设y(t)=ξ(t+1) ξ(t 1)求y(t)=ξ(at+1) ξ(at 1)的频谱

图3-1 系数为1的结果图 图3-2系数为2的结果图

Fig3-1 Coefficient is 1 results Fig3-1 Coefficient is 2 results

图3-1显示的门信号是当系数a为1的原始信号图和频谱图，图3-2显示的门信号是系数为2的界面，系数可以在文本框2中直接输入。比较上面两幅图可以看出当时域信 …… 此处隐藏：3241字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……