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梯形波的傅里葉級數分解

冬至子 ? 來源:沈土豪的書屋 ? 作者:沈土豪 ? 2023-05-25 11:19 ? 次閱讀

講了源端發射到終端,用信號反射的觀點,去計算源端和終端的電壓波形。

圖片

用的是梯形波:

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傅里葉級數真的優雅,一般書本上的習題也都是三角波、矩形波,積分起來相對容易。

腦子里突然一熱,想把邊沿可變+脈寬可控的梯形波,用傅里葉級數分解掉。

圖片

有點飄了,數學底子不行,不會用對稱性,積分也不熟練了,沒什么技巧,就是死做。

但是積這種邊沿可變+脈寬可控的梯形波,是非常有意義的。

因為實際的TX端,邊沿不可能無限陡峭,脈寬也要做成可控。這個波形比單純的矩形波更常用。

Part 02

動手開搞

周五晚上就醞釀了,徘徊退縮了很久想一想還是積一下,網上僅有的資源也幾乎只有一個答案,而且邊沿不靈活,數學表達式也不是我想要的。

列表達式:

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搬出來初中數學老師教的點斜式,梯形在一個周期內的表達式:

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初中數學老師可以先撤了請高中和大學數學老師出山了然后開始漫長的積分:

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過程非常的痛苦,不難但是繁瑣,實不相瞞持續了3個小時,輸完所有公式,從18.30持續糾錯到近了22.30,洋洋灑灑7-8頁的重復勞動。

Part 03

導入matlab 進行plot

matlab是個高級計算器了,可以幫你驗證下積分的結果正確與否。

把word里的公式全部打入matlab文件,看看波圖

振幅A=1,周期T=100,上升時間m=10,正脈寬=30,下降時間p=20;

圖片

振幅A=1,周期T=100,上升時間m=5,正脈寬=40,下降時間p=5;

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振幅A=2,周期T=150,上升時間m=20,正脈寬=50,下降時間p=1;

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