pasco物理实验程序怎么编

① 怎么在MATLAB中编写程序，把simulink仿真出来的图形用MATLAB实现

Simulink的命令行仿真方式：
[t,x,y]=sim('modelname')
利用对话框参数进行仿真，返回输出矩阵；
[t,x,y]=sim('modelname', timespan, options, ut)
利用输入参数进行仿真，返回输出矩阵；
[t,x,y1,y2,...yn]=sim('modelname', timespan, options, ut)
利用输入参数进行仿真，返回逐个输出；
参数说明：
'modelname' 运行的模型名（不包含扩展名），必须在Matlab的搜索路径上。
timespan 指定仿真的时间区间，可以采取以下几种格式：
（1）[] 空，利用模型对话框设置时间；
（2）T_final 标量，制定终止仿真时间；
（3）[T_start T_final] 二元向量，指定仿真时间区间；
（4）outputTimes 任何指定输出时间记录点的向量。
options MATLAB特定的一种数据结构，具有最高优先权，可以覆盖模型参数对话框中的设置。
ut 赋给仿真对象数入口模块的量，具有最高优先设置，它是形为[t,u1,u2...]的数值矩阵，每个为时间序列或输入序列。

② 程序是如何编写的

简单的说，编程就是为了借助于计算机来达到某一目的或解决某个问题，而使用某种程序设计语言编写程序代码，并最终得到结果的过程。
计算机虽然功能十分强大。可以供你上网、打游戏、管理公司人事关系等等，但是没有程序，它就等于是一堆废铁，不会理会我们对它下达的“命令”。于是，我们要驯服它，只有通过一种方式——程序，这也是我们和计算机沟通的唯一方式。

那程序到底是什么呢？
程序也就是指令的集合，它告诉计算机如何执行特殊的任务。

打个比方说，它好比指导你烹调菜品的菜谱或指挥行驶一路到达目的地的交警（或者交通路标）。没有这些特殊的指令，就不能执行预期的任务。计算机也一样，当你想让计算机为你做一件事情的时候，计算机本身并不能主动为我们工作，因此我们必须对它下达指令，而它根本不会也不可能听懂人类自然语言对事情的描述，因此我们必须使用程序来告诉计算机做什么事情以及如何去做？甚至对最简单的任务也需要指令，例如如何取得击键，怎样在屏幕上放一个字母，怎样在磁盘中保存文件等等。
这么麻烦，连这些东西编程都要考虑！怪不得人家说编程好难！你错了，其实许多这样的指令都是现成的，包含在处理芯片中内置于操作系统中，因此我们不必担心它们工作，他们都是由处理器和操作系统来完成的，并不需要我们来干预这些过程。

上面讲到的计算机本身不会主动的做任何事情。因此我们要通过程序的方式来让计算机为我们“效劳”。而这个过程就是我们“编”出来的。编程可以使用某一种程序设计语言来实现，按照这种语言的语法来描述让计算机要做的事情。

我们这里所讲的语法和外语中的语法完全两码事，这里讲的语法只是读你的程序书写做出一写规定而已。

写出程序后，再由特殊的软件将你的程序解释或翻译成计算机能够识别的“计算机语言”，然后计算机就可以“听得懂”你的话了，并会按照你的吩咐去做事了。因此，编程实际上也就是“人给计算机出规则”这么一个过程。
随计算机语言的种类非常的多，总的来说可以分成机器语言，汇编语言，高级语言三大类。
电脑每做的一次动作，一个步骤，都是按照已经用计算机语言编好的程序来执行，程序是计算机要执行的指令的集合，而程序全部都是用我们所掌握的语言来编写的。所以人们要控制计算机一定要通过计算机语言向计算机发出命令。

计算机所能识别的语言只有机器语言，即由构成的代码。但通常人们编程时，不采用机器语言，因为它非常难于记忆和识别。

目前通用的编程语言有两种形式：汇编语言和高级语言。

汇编语言的实质和机器语言是相同的，都是直接对硬件操作，只不过指令采用了英文缩写的标识符，更容易识别和记忆。它同样需要编程者将每一步具体的操作用命令的形式写出来。

汇编程序的每一句指令只能对应实际操作过程中的一个很细微的动作，例如移动、自增，因此汇编源程序一般比较冗长、复杂、容易出错，而且使用汇编语言编程需要有更多的计算机专业知识，但汇编语言的优点也是显而易见的，用汇编语言所能完成的操作不是一般高级语言所能实现的，而且源程序经汇编生成的可执行文件不仅比较小，而且执行速度很快。

高级语言是目前绝大多数编程者的选择。和汇编语言相比，它不但将许多相关的机器指令合成为单条指令并且去掉了与具体操作有关但与完成工作无关的细节，例如使用堆栈、寄存器等，这样就大大简化了程序中的指令。由于省略了很多细节，所以编程者也不需要具备太多的专业知识。

高级语言主要是相对于汇编语言而言，它并不是特指某一种具体的语言，而是包括了很多编程语言，如目前流行的VB、VC、FoxPro、Delphi等，这些语言的语法、命令格式都各不相同。

(1)解释类：执行方式类似于我们日常生活中的“同声翻译”，应用程序源代码一边由相应语言的解释器“翻译”成目标代码(机器语言)，一边执行，因此效率比较低，而且不能生成可独立执行的可执行文件，应用程序不能脱离其解释器，但这种方式比较灵活，可以动态地调整、修改应用程序。

(2)编译类：编译是指在应用源程序执行之前，就将程序源代码“翻译”成目标代码(机器语言)，因此其目标程序可以脱离其语言环境独立执行，使用比较方便、效率较高。但应用程序一旦需要修改，必须先修改源代码，再重新编译生成新的目标文件(*．OBJ)才能执行，只有目标文件而没有源代码，修改很不方便。现在大多数的编程语言都是编译型的，例如Visual Basic、Visual C++、Visual Foxpro、Delphi等。
这个问题其实很简单。前面我们讲到，程序是人与计算机进行沟通的唯一方式，因此我们要让计算机为我们服务，就必须有程序，而程序从哪里来?当然是由我们编写出来了。或许你又会问到另一个问题：现在要什么程序有什么程序，我干嘛还要编程呢?这你就错了，现在的程序虽然很多，需要什么样的程序直接到网上不需要很长时间就可以找到类似的，而且有可能就是你所需要的。但是，就好比去买衣服，虽然卖衣服的到处都是，但是哪一件是为你“量身定做”的呢！
程序还能够做很多事情不同的程序可以完成不同的事情。从大的方面到管理国家的财务，小的方面管理家庭的帐务。

又如，如果你想要你的计算机能播放动画，那么你的计算机中也要有相应的动画播放程序，下面所示的就是一个F1ssh动画播放器。我们将会在后面的章节具体讲述这个程序的编制过程。
随着计算机的飞速发展，总会有那么一天将不会编程的人列为“文盲”。你不希望吧?那么就好好的学习一种程序设计语言吧。

编程会过时吗

编程会过时吗?这个问题，让我先问你一个问题：计算机会消失吗?这两者答案是一样的。知道了计算机会不会消失，就知道了编程会不会过时。

编程工具会过时，而编程却不会过时

计算机系统由可以看见的硬倒：系统和看不见的软件系统组成。要使计算机能够正常的工作，仅仅有硬件系统是不行的，没有软倒系统(即没有程序)的计算机可以说只是—堆废铁，什么事情都干不了。例如当你撰写—篇文章的时候，你需要在操作系统中用文字编辑软件来实现文字的输入，但如果没有这些文字输入软件的话，你是否想过如何向计算机中输入文章呢?很难想象出如何在一个没有任何软件的计算机(我们称之为裸机)上进行文字的输入。而这些软件其实就是通常我们所说的程序。

编程会过时吗?我们从另一个角度来考虑这个问题，计算机有——天会消失吗?如果有一天当世界上所有的事情处理都用不到计算机了，那么计算机将会很快的消失，那时编程不仅过时了，而且也会随之消失了。但是计算机会消失吗?当然不会，如今计算机应用到每一领域，为人类的发展做出了不可估量的贡献。试想一下如果有一天全世界的计算机突然消失了，那么这个世界将变成什么样子，或许和全世界都停电了一样恐怖，甚至还会有更大的损失。计算机的存在必须要有软件系统来维持。因此编程永远不会、也不可能会过时。

计算机程序设计语言发展到今天，已经从最原始的机器语言发展到如今可视化的集成开发环境，甚至集多种语言在同一开发平台上，像微软的NET平台。回头看看程序设计语言的发展史，不难看出对于编程来说，只会出现编程工具的过时，不会出现编程本身的过时。

不断变化的技术需要不断变化的程序员

从二十世纪60年代以后，计算机得到了突飞猛进的发展。似乎历史上没有任何一门科学的发展速度超过了计算机的发展，无论硬件、软件、还是网络都以惊人的速度向前发展。计算机的硬件发展速度遵循“摩尔定律”每十八个月速度翻一倍(实际现在已超过了这个速度)。 软件的发展速度和硬件一样，二十世纪九十年代中国的软件业还不是很成熟，而现在大大小小 的软件企业四处耸立，共享软件网上随处可见。不断发展的技术需要不断变化的程序员，例如，如今Visual Basic可以快速构Windows下的应用程序，程序设计方面的技术不断发展着，不断引进新的概念、新的方法，如从结构化的C开始，当面向对象的思想被提出后，出现了C++，微软在C++的基础上为使用户构建win32应用程序更加方便，推出了Visual C++。这也就需要程序员也要不断的更新自己的技术。

计算机科学与别的学科很不一样，不像语言学、历史学那样，几乎是永久不变的东西。计算机科学要求不断的更新自己的知识，否则很快就会被淘汰，即便是编程亦是如此。

编写程序是一件很有趣的事情，因为编写程序可以干很多高级的事情。例如我们在后面的章节中介绍如何使用Visual Basic编写Flash动画播放器，以及如何编写下载软件管理器等。如果你愿意的话，你完全可以编写出比这些更高级的程序来。

随着计算机软件业的发展，诞生了“程序员”这个职位。于是便形成了一种理念，编写程 序的人就是程序员，因此编程是程序员的事情。但程序员并不是一开始就是程序员，他们也是从现在我们的位置慢慢成为程序员的。

编写程序是一件很有趣的事情，因为编写程序可以干很多高级的事情。例如我们在后面的章节中介绍如何使用Visual Basic编写Flash动画播放器，以及如何编写下载软件管理器等。如果你愿意的话，你完全可以编写出比这些更高级的程序来。

编程也可以作为——种爱好或兴趣，如果你对它感兴趣学起来就容易多了!因为如果对编程感兴趣的话，就会多看些有关方面的书、多编些小程序上机实践，这些对于学习编程的帮助是非常大的，而且随着学习的进程不断的推进就会觉得它并不是很困难，相反却是很容易的。

总之，在学习编程时一定要坚持不懈，只要有信心、有毅力就一定能学好；不能因为一些似是而非的观念就动摇了自己的信心。

我们一起来编程

面对摆在面前的计算机该如何操作，相信这个问题已经不再是困扰大家的首要问题了。现在软件的种类那么多，在选用的时候“电脑发烧友”的心里是否也想过有一天自己能编写一款属于自己的软件呢?想学习编程的朋友在选择程序语言时会不会因为不知道如何选择而大感头痛呢?在不知如何下手的时候，朋友们的心中是不是会产生“我是不是可以编程”的思想呢?但是又有哪个程序员是不经过学习就能成功的呢!其实编写程序并不是人们所想象的那么困难、那么复杂，每个有心致力于学习计算机的朋友都是可以尝试的!

选择适合自己的程序语言的必要性

目前常用的基本程序语言的种类比较繁多，比较简单的有：Pascal、c语言、qBasic、 Fortran、Visual Basic等等。但前几种都是在DOS下进行编程的工具，Visual Basic是在 Windows下进行应用程序设计的编程工具，现在一般的计算机用户几乎都不再使用DOS了，因此我们通常会选择Visual Basic作为初学者的编程工具。Visual Basic是Windows应用程序设计中最容易上手的编程工具，学习步骤也比较容易被初学者接受。对于刚开始学习编程的初学者来说，还是选择Visual Basic，学习编程语言不能想象着一步登天，一步一个脚印的学习才是最佳方法。

坚定自己学习编写程序的信心

编写程序并不是具有专业知识的人员才有的专利，每个学习计算机的人都可以编写程序，每个人的灵感不同，在编写程序的思路和作法上又有区别。但共同的想法就是编写成功的程序。学习编程是一个漫长的过程，其中要付出艰辛的努力和汗水，不过成功者的喜悦又不是别人所能体会的。克服学习中的困难，努力去实践，要有一个思想：别人能做到的事情自己也一定可以做到。计算机的普及让更多的人有了学习的机会，也让更多的人参与到编程人员的队伍中来，每个人都有编程的权利，机遇给予每个人都是平等的。拿出自己必胜的信心，在编程的道路工勇于进取，相信成功就会在眼前。
三、我可以编程吗
随着计算机软件业的发展，诞生了“程序员”这个职位。于是便形成了一种理念，编写程 序的人就是程序员，因此编程是程序员的事情。但程序员并不是一开始就是程序员，他们也是从现在我们的位置慢慢成为程序员的。

编写程序是一件很有趣的事情，因为编写程序可以干很多高级的事情。例如我们在后面的章节中介绍如何使用Visual Basic编写Flash动画播放器，以及如何编写下载软件管理器等。如果你愿意的话，你完全可以编写出比这些更高级的程序来。

编程也可以作为——种爱好或兴趣，如果你对它感兴趣学起来就容易多了!因为如果对编程感兴趣的话，就会多看些有关方面的书、多编些小程序上机实践，这些对于学习编程的帮助是非常大的，而且随着学习的进程不断的推进就会觉得它并不是很困难，相反却是很容易的。

总之，在学习编程时一定要坚持不懈，只要有信心、有毅力就一定能学好；不能因为一些似是而非的观念就动摇了自己的信心。

四、我们一起来编程

面对摆在面前的计算机该如何操作，相信这个问题已经不再是困扰大家的首要问题了。现在软件的种类那么多，在选用的时候“电脑发烧友”的心里是否也想过有一天自己能编写一款属于自己的软件呢?想学习编程的朋友在选择程序语言时会不会因为不知道如何选择而大感头痛呢?在不知如何下手的时候，朋友们的心中是不是会产生“我是不是可以编程”的思想呢?但是又有哪个程序员是不经过学习就能成功的呢!其实编写程序并不是人们所想象的那么困难、那么复杂，每个有心致力于学习计算机的朋友都是可以尝试的!

选择适合自己的程序语言的必要性

目前常用的基本程序语言的种类比较繁多，比较简单的有：Pascal、c语言、qBasic、 Fortran、Visual Basic等等。但前几种都是在DOS下进行编程的工具，Visual Basic是在 Windows下进行应用程序设计的编程工具，现在一般的计算机用户几乎都不再使用DOS了，因此我们通常会选择Visual Basic作为初学者的编程工具。Visual Basic是Windows应用程序设计中最容易上手的编程工具，学习步骤也比较容易被初学者接受。对于刚开始学习编程的初学者来说，还是选择Visual Basic，学习编程语言不能想象着一步登天，一步一个脚印的学习才是最佳方法。

坚定自己学习编写程序的信心

编写程序并不是具有专业知识的人员才有的专利，每个学习计算机的人都可以编写程序，每个人的灵感不同，在编写程序的思路和作法上又有区别。但共同的想法就是编写成功的程序。学习编程是一个漫长的过程，其中要付出艰辛的努力和汗水，不过成功者的喜悦又不是别人所能体会的。克服学习中的困难，努力去实践，要有一个思想：别人能做到的事情自己也一定可以做到。计算机的普及让更多的人有了学习的机会，也让更多的人参与到编程人员的队伍中来，每个人都有编程的权利，机遇给予每个人都是平等的。拿出自己必胜的信心，在编程的道路工勇于进取，相信成功就会在眼前。
一、计算机语言的发展过程

到目前为止，世界上公布的程序设计语言有上千种之多，常用的也有三十来种，为了有21于正确选择和使用它们，下面我们做一个简单介绍。

(1)汇编语言：

它是依赖于具体计算机的语言，用它编写出的程序，执行效率高，但是只在一些特殊要求或特殊的场合才使用它。

(2)高级语言：

大家可能都听过使用高级语言进行程序设计，但由于对其并不了解，所以总认为这些是很高深的东西。其实并非如此，学习了后面的章节，相信同学会产生编程原来不过如此。

但计算机是不懂得自然语言的(可以理解为高级语言)，而高级语言设计出来的程序如何让计算机去执行呢?其实很简单，看了下图后相信大家会明白许多。

现在我们就向大家介绍几种常见的高级语言：

Fortran语言是科学和工程计算中使用的主要编程语言。目前国内使用版本多数是Fortran 66和Fortran77两种。Fortran语言的主要缺点是不能直接支持结构化编程。

Cob0l语言是商业数据处理中广泛使用的语言。由于它本身结构上的特点，使得它能有效的支持与商业处理有关的、范围广泛的过程技术。它的缺点是不简洁。

Algol语言是所有结构化语言的先驱，具有丰富的过程和数据结构。但是，这种语言并没有被广泛采用，主要是由于它本身的历史原因所造成的。

Basic语言是一种解释执行的会话语言。由于它简单易学的特点，它被广泛应用在微型计算机系统中。

PL／／1语言是一个用途广泛的语言。能支持通常的科学工程和商业应用，能描述复杂的数据结构、多重任务处理、复杂的输入输出和表格处理等。

Pascal语言是70年代初期发展起来的结构化程序设计语言，具有特别丰富的数据结构类型。它自问世后，得到了众人的赞赏，也得到了软件开发者的广泛支持。Pascal语言已用于科学、工程和系统程序设计中。我们教育部计算机专业教育会议曾把Pascal语言定为计算机专业程序设计语言。

C语言是作为UNIX操作系统的主要使用语言。由于UNIX操作系统的成功，现在C语言也得到了广泛的使用。C语言是有经验的软件工程师设计的，它具有很强的功能，以及高度的灵活性。它和其他的结构化语言一样，能提供丰富的数据类型、广泛使用的指针以及—组很丰富的计算和数据处理使用的运算符。

C++语言是C语言的扩充。在1980年，贝尔实验室的Bjarne Strotstrup博士及其同事开始对C语言进行改进和扩充，最初被称为“带类的C”，1983年才取名为C++。以及不断完善和发展，成为目前的C++语言。一方面，它将C语言作为它的子集，使它能够与C语言兼容。使许多C语言代码不经修改就可以为C++语言所用以及用C语言编写的众多库函数和和实用软件可以直接用于C++语言中；另一方面。C++语言支持面向对象的程序设计这是它对C语言最重要的改进。

③ 想请教下PASCO物理实验是什么

1.
什么是PASCO
我们所说的PASCO即是PASCO实验平台是美国专业物理教学仪器生产商PASCO公司的产品。

2.
PASCO实验平台简介
它是一个将计
算机数据采集与分析应用于物理实验的系统，运用现代电子技术，采用传感器进行数据采集，电脑进行过程控制和数据处理，尤其是对一些瞬态变化的物理量能做到实时测量...(查看更多)，对一些不易观察的物理现象能实现感官展示。为了配合其计算机接口、传感器和实验软件的使用，PASCO公司自己开发了一系
列实验项目，包括一些典型的普通物理实验以及一些综合性实验。利用这些现成的实验项目，是目前各个学校使用PASCO实验平台开展实验室工作的主
要形式。

3. 主要应用（
我所知道的）
1）交直流电子学组合实验
验证欧姆定律，RC电路电流电压的关系放大电路等大学电路书里那堆东东
2）微波光学组合实验
观察验证干涉衍射等物理光学的那堆现象
看明白没其实就是简单的电路，物理实验，只是用了一家外国公司的设备起了一个看上去很“专业”的名字！

④ 想请教下PASCO物理实验是什么

1. 什么是PASCO

我们所说的PASCO即是PASCO实验平台是美国专业物理教学仪器生产商PASCO公司的产品。

2. PASCO实验平台简介

它是一个将计 算机数据采集与分析应用于物理实验的系统，运用现代电子技术，采用传感器进行数据采集，电脑进行过程控制和数据处理，尤其是对一些瞬态变化的物理量能做到实时测量...(查看更多)，对一些不易观察的物理现象能实现感官展示。为了配合其计算机接口、传感器和实验软件的使用，PASCO公司自己开发了一系 列实验项目，包括一些典型的普通物理实验以及一些综合性实验。利用这些现成的实验项目，是目前各个学校使用PASCO实验平台开展实验室工作的主 要形式。

3.主要应用（ 我所知道的）

1）交直流电子学组合实验

验证欧姆定律，RC电路电流电压的关系放大电路等大学电路书里那堆东东

2）微波光学组合实验

观察验证干涉衍射等物理光学的那堆现象

看明白没其实就是简单的电路，物理实验，只是用了一家外国公司的设备起了一个看上去很“专业”的名字！

⑤ 三菱PLC如何编写程序

有些继电器可能用不了上升沿，你可以先用微分指令试试，SET没有道理用不上的，除非你程序哪里出错了，可以检查一下程序（有自动检查功能)

⑥ 用三菱plc怎么编写程序

安排好输入输出口，输入启动停止检测电机是否故障的传感器复位信号手动自动转换开关等，输出就是控制电机启动，8小时计时器是不行了，用每秒计数，用两个计数器，一个计秒一个计时

⑦ 这个matlab程序怎么编（设计低通滤波器）

1.1 实验目的

1．了解数字信号处理系统的一般构成；

2．掌握奈奎斯特抽样定理。

1.2 实验仪器

1．YBLD智能综合信号源测试仪 1台

2．双踪示波器 1台

3．MCOM－TG305数字信号处理与现代通信技术实验箱 1台

4．PC机（装有MATLAB、MCOM－TG305配套实验软件） 1台

1.3 实验原理

一个典型的DSP系统除了数字信号处理部分外，还包括A/D和D/A两部分。这是因为自然界的信号，如声音、图像等大多是模拟信号，因此需要将其数字化后进行数字信号处理，模拟信号的数字化即称为A/D转换。数字信号处理后的数据可能需还原为模拟信号，这就需要进行D/A转换。一个仅包括A/D和D/A两部分的简化数字信号处理系统功能如图1所示。

A/D转换包括三个紧密相关的过程，即抽样、量化和编码。A/D转换中需解决的以下几个重要问题：抽样后输出信号中还有没有原始信号的信息？如果有能不能把它取出来？抽样频率应该如何选择？

奈奎斯特抽样定理（即低通信号的均匀抽样定理）告诉我们，一个频带限制在0至fx以内的低通信号x(t)，如果以fs≥2fx的抽样速率进行均匀抽样，则x(t)可以由抽样后的信号xs(t)完全地确定，即xs(t)包含有x(t)的成分，可以通过适当的低通滤波器不失真地恢复出x(t)。最小抽样速率fs=2fx称为奈奎斯特速率。

低通

译码

编码

量化

抽样

输入信号 样点输出 滤波输出

A/D（模数转换） D/A（数模转换）

图1 低通采样定理演示

为方便实现，实验中更换了一种表现形式，即抽样频率固定（10KHz），通过改变输入模拟信号的频率来展示低通抽样定理。我们可以通过研究抽样频率和模拟信号最高频率分量的频率之间的关系，来验证低通抽样定理。

1.4 实验内容

1．软件仿真实验：编写并调试MATLAB程序，分析有关参数，记录有关波形。

2．硬件实验：输入不同频率的正弦信号，观察采样时钟波形、输入信号波形、样点输出波形和滤波输出波形。

1.5 MATLAB参考程序和仿真内容

%*******************************************************************%

%f—余弦信号的频率

% M—基2 FFT幂次数 N=2^M为采样点数，这样取值是为了便于作基2的FFT分析

%2. 采样频率Fs

%*******************************************************************%

function samples(f,Fs,M)

N=2^M; % fft点数=取样总点数

Ts=1/Fs; % 取样时间间隔

T=N*Ts; % 取样总时间=取样总点数*取样时间间隔

n=0:N-1;

t=n*Ts;

Xn=cos(2*f*pi*t);

subplot(2,1,1);

stem(t,Xn);

axis([0 T 1.1*min(Xn) 1.1*max(Xn)]);

xlabel('t -->');

ylabel('Xn');

Xk=abs(fft(Xn,N));

subplot(2,1,2);

stem(n,Xk);

axis([0 N 1.1*min(Xk) 1.1*max(Xk)]);

xlabel('frequency -->');

ylabel('!Xk!');

%*******************************************************************%

假如有一个1Hz的余弦信号y=cos(2*π*t)，对其用4Hz的采样频率进行采样，共采样32点，只需执行samples(1,4,5)，即可得到仿真结果。

软件仿真实验内容如下表所示：

仿真参数
f
Fs
Wo(计算)
Xn（图形）
Xk（图形）

（1，4，5）

另外记录图形，并标图号

（1，8，5）

（2，8，6）

自 选

1.6 硬件实验步骤

本实验箱采样频率fs固定为10KHz，低通滤波器的截止频率约为4.5KHz。

1、用低频信号源产生正弦信号，正弦信号源频率f自定，并将其接至2TP2（模拟输入）端，将示波器通道一探头接至2TP6（采样时钟）端观察采样时钟波形，示波器通道二探头接至2TP2观察并记录输入信号波形。

2、将示波器通道二探头接至2TP3观察并记录样点输出波形。

3、将示波器通道二探头接至2TP4观察并记录滤波输出波形。

4、根据采样定理，分f=fs /8、f=fs/4、f=fs/2等3种情况更改正弦信号频率，重复步骤2至步骤3。

5、用低频信号源产生方波信号，重复步骤1至步骤4。

1.7 思考题

1、 讨论在仿真实验中所计算的数字域频率Wo和Xk的图形中非零谱线位置之间的对应关系。

2、 讨论在仿真实验中自选参数的意义。

3、将在2TP2端加方波信号后的恢复波形，与相同频率的正弦信号的恢复波形相比，能够得出哪些结论？

2 FFT频谱分析实验

2.1 实验目的

1．通过实验加深对快速傅立叶变换（FFT）基本原理的理解。

2．了解FFT点数与频谱分辨率的关系，以及两种加长序列FFT与原序列FFT的关系。

2.2 实验仪器

1．YBLD智能综合信号源测试仪 1台

2．双踪示波器 1台

3．MCOM－TG305数字信号处理与现代通信技术实验箱 1台

4．PC机（装有MATLAB、MCOM－TG305配套实验软件） 1台

2.3 实验原理

离散傅里叶变换（DFT）和卷积是信号处理中两个最基本也是最常用的运算，它们涉及到信号与系统的分析与综合这一广泛的信号处理领域。实际上卷积与DFT之间有着互通的联系：卷积可化为DFT来实现，其它的许多算法，如相关、滤波和谱估计等都可化为DFT来实现，DFT也可化为卷积来实现。

对N点序列x(n)，其DFT变换对定义为：

在DFT运算中包含大量的重复运算。FFT算法利用了蝶形因子WN的周期性和对称性，从而加快了运算的速度。FFT算法将长序列的DFT分解为短序列的DFT。N点的DFT先分解为2个N/2点的DFT，每个N/2点的DFT又分解为2个N/4点的DFT。按照此规律，最小变换的点数即所谓的“基数（radix）。”因此，基数为2的FFT算法的最小变换（或称蝶形）是2点DFT。一般地，对N点FFT，对应于N个输入样值，有N个频域样值与之对应。一般而言，FFT算法可以分为时间抽取（DIT）FFT和频率抽取（DIF）两大类。

在实际计算中，可以采用在原来序列后面补0的加长方法来提高FFT的分辨率；可以采用在原来序列后面重复的加长方法来增加FFT的幅度。

2.4 实验内容

1．软件仿真实验：分别观察并记录正弦序列、方波序列及改变FFT的点数后的频谱；分别观察并记录正弦序列、方波序列及2种加长序列等信号的频谱。

2．硬件实验：分别观察并记录正弦信号、方波信号及改变FFT的点数后的频谱。

2.5 MATLAB参考程序和仿真内容

%*******************************************************************%

function[x]=ffts(mode,M)

Nfft=2^M;

x=zeros(1,Nfft); %定义一个长度为Nfft的一维全0数组

if mode= =1 for n=0:Nfft-1 x(n+1)=sin(2*pi*n/Nfft); end

end %定义一个长度为Nfft的单周期正弦序列

if mode= =2 for n=0:Nfft-1 x(n+1)=sin(4*pi*n/Nfft); end

end %定义一个长度为Nfft的双周期正弦序列

if mode= =3 for n=0:Nfft/2-1 x(n+1)=sin(4*pi*n/Nfft); end

end %定义一个长度为Nfft/2的正弦序列，后面一半为0序列。

if mode= =4 for n=0:Nfft-1 x(n+1)=square(2*pi*n/Nfft); end

end

if mode= =5 for n=0:Nfft-1 x(n+1)=square(2*pi*n/Nfft); end

end

if mode= =6 for n=0:Nfft/2-1 x(n+1)=square(4*pi*n/Nfft); end

end

n=0:Nfft-1;

subplot(2,1,1);

stem(n,x);

axis([0 Nfft-1 1.1*min(x) 1.1*max(x)]);

xlabel('Points-->');

ylabel('x(n)');

X=abs(fft(x,Nfft));

subplot(2,1,2);

stem(n,X);

axis([0 Nfft-1 1.1*min(X) 1.1*max(X)]);

xlabel('frequency-->');

ylabel('!X(k)!');

%*******************************************************************%

假设需观察方波信号的频谱，对一个周期的方波信号作32点的FFT，则只需在MATLAB的命令窗口下键入：[x]=ffts(21,5) ，程序进行模拟，并且输出FFT的结果。

关于软件仿真实验内容，建议在完成大量仿真例子的基础上，选择能够体现实验要求的4个以上的例子进行记录。例如要观察后面补0的加长方法来提高FFT的分辨率的现象，可以仿真ffts(4,5)和ffts(6,6)两个例子。

2.6 硬件实验步骤

1．将低频信号源输出加到实验箱模拟通道1输入端，将示波器探头接至模拟通道1输出端。

2．在保证实验箱正确加电且串口电缆连接正常的情况下，运行数字信号处理与DSP应用实验开发软件，在“数字信号处理实验”菜单下选择“FFT频谱分析”子菜单，出现显示FFT频谱分析功能提示信息的窗口。

3．用低频信号产生器产生一个1KHz的正弦信号。

4．选择FFT频谱分析与显示的点数为64点，开始进行FFT运算。此后，计算机将周期性地取回DSP运算后的FFT数据并绘图显示

5．改信号源频率，观察并记录频谱图的变化。

6．选择FFT的点数为128点，观察并记录频谱图的变化。

7．更改正弦信号的频率，重复步骤4 ~步骤6。

8．用低频信号产生器产生一个1KHz的方波信号，重复步骤4 ~步骤7。注意：应根据实验箱采样频率fs为10KHz和方波信号的频带宽度选择方波信号的频率。

本硬件实验要进行两种信号，每个信号两种频率，每个信号两种点数等共8次具体实验内容，性质能够体现实验要求的4个以上的例子进行记录。

2.7 思考题

1．对同一个信号，不同点数FFT观察到的频谱图有何区别？

2．序列加长后FFT与原序列FFT的关系是什么，试推导其中一种关系。

3．用傅立叶级数理论，试说明正弦信号频谱和方波信号频谱之间的关系。

3 IIR滤波器设计实验

3.1 实验目的

1．通过实验加深对IIR滤波器基本原理的理解。

2．学习编写IIR滤波器的MATLAB仿真程序。

3.2 实验仪器

1．YBLD智能综合信号源测试仪 1台

2．双踪示波器 1台

3．MCOM－TG305数字信号处理与现代通信技术实验箱 1台

4．PC机（装有MATLAB、MCOM－TG305配套实验软件） 1台

3.3 实验原理

IIR滤波器有以下几个特点：

1．IIR数字滤波器的系统函数可以写成封闭函数的形式。

2．IIR数字滤波器采用递归型结构，即结构上带有反馈环路。IIR滤波器运算结构通常由延时、乘以系数和相加等基本运算组成，可以组合成直接型、正准型、级联型、并联型四种结构形式，都具有反馈回路。由于运算中的舍入处理，使误差不断累积，有时会产生微弱的寄生振荡。

3．IIR数字滤波器在设计上可以借助成熟的模拟滤波器的成果，如巴特沃斯、契比雪夫和椭圆滤波器等，有现成的设计数据或图表可查，其设计工作量比较小，对计算工具的要求不高。在设计一个IIR数字滤波器时，我们根据指标先写出模拟滤波器的公式，然后通过一定的变换，将模拟滤波器的公式转换成数字滤波器的公式。

4．IIR数字滤波器的相位特性不好控制，对相位要求较高时，需加相位校准网络。

在MATLAB下设计IIR滤波器可使用Butterworth函数设计出巴特沃斯滤波器，使用Cheby1函数设计出契比雪夫I型滤波器，使用Cheby2设计出契比雪夫II型滤波器，使用ellipord函数设计出椭圆滤波器。下面主要介绍前两个函数的使用。

与FIR滤波器的设计不同，IIR滤波器设计时的阶数不是由设计者指定，而是根据设计者输入的各个滤波器参数（截止频率、通带滤纹、阻带衰减等），由软件设计出满足这些参数的最低滤波器阶数。在MATLAB下设计不同类型IIR滤波器均有与之对应的函数用于阶数的选择。

一、巴特沃斯IIR滤波器的设计

在MATLAB下，设计巴特沃斯IIR滤波器可使用butter函数。

Butter函数可设计低通、高通、带通和带阻的数字和模拟IIR滤波器，其特性为使通带内的幅度响应最大限度地平坦，但同时损失截止频率处的下降斜度。在期望通带平滑的情况下，可使用butter函数。

butter函数的用法为：

[b,a]=butter(n,Wn,/ftype/)

其中n代表滤波器阶数，Wn代表滤波器的截止频率，这两个参数可使用buttord函数来确定。buttord函数可在给定滤波器性能的情况下，求出巴特沃斯滤波器的最小阶数n，同时给出对应的截止频率Wn。buttord函数的用法为：

[n,Wn]= buttord(Wp,Ws,Rp,Rs)

其中Wp和Ws分别是通带和阻带的拐角频率（截止频率），其取值范围为0至1之间。当其值为1时代表采样频率的一半。Rp和Rs分别是通带和阻带区的波纹系数。

不同类型（高通、低通、带通和带阻）滤波器对应的Wp和Ws值遵循以下规则：

1．高通滤波器：Wp和Ws为一元矢量且Wp>Ws；

2．低通滤波器：Wp和Ws为一元矢量且Wp<Ws；

3．带通滤波器：Wp和Ws为二元矢量且Wp<Ws，如Wp=[0.2,0.7],Ws=[0.1,0.8];

4．带阻滤波器：Wp和Ws为二元矢量且Wp>Ws，如Wp=[0.1,0.8],Ws=[0.2,0.7]。

二、契比雪夫I型IIR滤波器的设计

在期望通带下降斜率大的场合，应使用椭圆滤波器或契比雪夫滤波器。在MATLAB下可使用cheby1函数设计出契比雪夫I型IIR滤波器。

cheby1函数可设计低通、高通、带通和带阻契比雪夫I型滤IIR波器，其通带内为等波纹，阻带内为单调。契比雪夫I型的下降斜度比II型大，但其代价是通带内波纹较大。

cheby1函数的用法为：

[b,a]=cheby1(n,Rp,Wn,/ftype/)

在使用cheby1函数设计IIR滤波器之前，可使用cheblord函数求出滤波器阶数n和截止频率Wn。cheblord函数可在给定滤波器性能的情况下，选择契比雪夫I型滤波器的最小阶和截止频率Wn。

cheblord函数的用法为：

[n,Wn]=cheblord(Wp,Ws,Rp,Rs)

其中Wp和Ws分别是通带和阻带的拐角频率（截止频率），其取值范围为0至1之间。当其值为1时代表采样频率的一半。Rp和Rs分别是通带和阻带区的波纹系数。

3.4 实验内容

1．软件仿真实验：编写并调试MATLAB程序，选择不同形式，不同类型的4种滤波器进行仿真，记录幅频和相频特性，对比巴特沃斯滤波器和契比雪夫滤波器。

2．硬件实验：设计IIR滤波器，在计算机上观察冲激响应、幅频特性和相频特性，然后下载到实验箱。用示波器观察输入输出波形，测试滤波器的幅频响应特性。

3.5 MATLAB参考程序和仿真内容

%*******************************************************************%

%mode: 1--巴特沃斯低通；2--巴特沃斯高通；3--巴特沃斯带通；4--巴特沃斯带阻

% 5--契比雪夫低通；6--契比雪夫高通；7--契比雪夫带通；8--契比雪夫带阻

%fp1,fp2： 通带截止频率，当高通或低通时只有fp1有效

%fs1, fs2： 阻带截止频率，当高通或低通时只有fs1有效

%rp: 通带波纹系数

%as: 阻带衰减系数

%sample: 采样率

%h: 返回设计好的滤波器系数

%*******************************************************************%

function[b,a]=iirfilt(mode,fp1,fp2,fs1,fs2,rp,as,sample)

wp1=2*fp1/sample;wp2=2*fp2/sample;

ws1=2*fs1/sample;ws2=2*fs2/sample;

%得到巴特沃斯滤波器的最小阶数N和3bd频率wn

if mode<3[N,wn]=buttord(wp1,ws1,rp,as);

elseif mode<5[N,wn]=buttord([wp1 wp2],[ws1 ws2],rp,as);

%得到契比雪夫滤波器的最小阶数N和3bd频率wn

elseif mode<7[N,wn]=cheb1ord(wp1,ws1,rp,as);

else[N,wn]=cheblord([wp1 wp2],[ws1 ws2],rp,as);

end

%得到滤波器系数的分子b和分母a

if mode= =1[b,a]=butter(N,wn);end

if mode= =2[b,a]=butter(N,wn,/high/);end

if mode= =3[b,a]=butter(N,wn);end

if mode= =4[b,a]=butter(N,wn,/stop/);end

if mode= =5[b,a]=cheby1(N,rp,wn);end

if mode= =6[b,a]=cheby1(N,rp,wn,/high/);end

if mode= =7[b,a]=cheby1(N,rp,wn);end

if mode= =8[b,a]=cheby1(N,rp,wn,/stop/);end

set(gcf,/menubar/,menubar);

freq_response=freqz(b,a);

magnitude=20*log10(abs(freq_response));

m=0:511;

f=m*sample/(2*511);

subplot(3,1,1);plot(f,magnitude);grid; %幅频特性

axis([0 sample/2 1.1*min(magnitude) 1.1*max(magnitude)]);

ylabel('Magnitude');xlabel('Frequency-->');

phase=angle(freq_response);

subplot(3,1,2);plot(f,phase);grid; %相频特性

axis([0 sample/2 1.1*min(phase) 1.1*max(phase)]);

ylabel('Phase');xlabel('Frequency-->');

h=impz(b,a,32); %32点的单位函数响应

t=1:32;

subplot(3,1,3);stem(t,h);grid;

axis([0 32 1.2*min(h) 1.1*max(h)]);

ylabel('h(n)');xlabel('n-->');

%*******************************************************************%

假设需设计一个巴特沃斯低通IIR滤波器，通带截止频率为2KHz，阻带截止频率为3KHz，通带波纹系数为1，阻带衰减系数为20，采样频率为10KHz，则只需在MATLAB的命令窗口下键入：

[b,a]=iirfilt(1,2000,3000,2400,2600,1,20,10000)

程序进行模拟，并且按照如下顺序输出数字滤波器系统函数

的系数

b= b0 b1 ……bn

a= a0 a1 ……an

关于软件仿真实验内容，建议在完成大量仿真例子的基础上，选择能够体现实验要求的4个例子进行记录，系统函数只要记录系统的阶数。

3.6 硬件实验步骤

1．根据实验箱采样频率fs为10KHz的条件，用低频信号发生器产生一个频率合适的低频正弦信号，将其加到实验箱模拟通道1输入端，将示波器通道1探头接至模拟通道1输入端，通道2探头接至模拟通道2输出端。

2．在保证实验箱正确加电且串口电缆连接正常的情况下，运行数字信号处理与DSP应用实验开发软件，在“数字信号处理实验”菜单下选择“IIR滤波器”子菜单，出现提示信息。

3．输入滤波器类型、滤波器截止频率等参数后，分别点击“幅频特性”和“相频特性”按钮，在窗口右侧观察IIR滤波器的幅频特性和相频特性。此时提示信息将消失，如需查看提示信息，可点击“设计说明”按钮。

4．点击“下载实现”按钮，IIR滤波器开始工作，此时窗口右侧将显示IIR滤波器的幅频特性。

5．根据输入滤波器类型，更改低频信号源的频率，观察示波器上输入输出波形幅度的变化情况，测量IIR滤波器的幅频响应特性，看其是否与设计的幅频特性一致。

6．更改滤波器类型、滤波器截止频率等参数（共4种），重复步骤3至步骤5。所选择的例子参数最好和MATLAB仿真程序的例子一样。

7．用低频信号产生器产生一个500Hz的方波信号，分别设计3种滤波器，完成如下表要求的功能，并且记录参数和波形。

功 能
滤波器类型
参 数
输出波形

fp1
fp2
fs1
fs2

通过3次及以下次数的谐波

另外记录图形，并标图号

滤除5次及以下次数的谐波

通过3次到5次的谐波

3.7 思考题

1．在实验箱采样频率fs固定为10KHz的条件下，要观察方波信号频带宽度内的各个谐波分量，方波信号的频率最高不能超过多少，为什么？

2．硬件实验内容7中输出信号各个谐波分量，与原来方波信号同样谐波分量相比，有没有发生失真？主要发生了什么类型的失真？为什么？

4 窗函数法FIR滤波器设计实验

4.1 实验目的

1．通过实验加深对FIR滤波器基本原理的理解。

2．学习使用窗函数法设计FIR滤波器，了解窗函数的形式和长度对滤波器性能的影响。

4.2 实验仪器

1．YBLD智能综合信号源测试仪 1台

2．双踪示波器 1台

3．MCOM－TG305数字信号处理与现代通信技术实验箱 1台

4．PC机（装有MATLAB、MCOM－TG305配套实验软件） 1台

4.3 实验原理

数字滤波器的设计是数字信号处理中的一个重要内容。数字滤波器设计包括FIR（有限单位脉冲响应）滤波器与IIR（无限单位脉冲响应）滤波器两种。

与IIR滤波器相比，FIR滤波器在保证幅度特性满足技术要求的同时，很容易做到严格的线性相位特性。设FIR滤波器单位脉冲响应h(n)长度为N，其系统函数H（z）为：

H（z）是z－1的N－1次多项式，它在z平面上有N－1个零点，原点z=0是N－1阶重极点，因此H（z）是永远稳定的。稳定和线性相位特性是FIR滤波器突出的优点。

FIR滤波器的设计任务是选择有限长度的h(n)。使传输函数H( )满足技术要求。FIR滤波器的设计方法有多种，如窗函数法、频率采样法及其它各种优化设计方法，本实验介绍窗函数法的FIR滤波器设计。

窗函数法是使用矩形窗、三角窗、巴特利特窗、汉明窗、汉宁窗和布莱克曼窗等设计出标准响应的高通、低通、带通和带阻FIR滤波器。

一、firl函数的使用

在MATLAB下设计标准响应FIR滤波器可使用firl函数。firl函数以经典方法实现加窗线性相位FIR滤波器设计，它可以设计出标准的低通、带通、高通和带阻滤波器。firl函数的用法为：

b=firl(n,Wn,/ftype/,Window)

各个参数的含义如下：

b—滤波器系数。对于一个n阶的FIR滤波器，其n+1个滤波器系数可表示为：b(z)=b(1)+b(2)z－1+…+b(n+1)z－n。

n—滤波器阶数。

Wn—截止频率，0≤Wn≤1，Wn=1对应于采样频率的一半。当设计带通和带阻滤波器时，Wn=[W1 W2],W1≤ω≤W2。

ftype—当指定ftype时，可设计高通和带阻滤波器。Ftype=high时，设计高通FIR滤波器；ftype=stop时设计带阻FIR滤波器。低通和带通FIR滤波器无需输入ftype参数。

Window—窗函数。窗函数的长度应等于FIR滤波器系数个数，即阶数n+1。

二、窗函数的使用

在MATLAB下，这些窗函数分别为：

1．矩形窗：w=boxcar(n)，产生一个n点的矩形窗函数。

2．三角窗：w=triang(n)，产生一个n点的三角窗函数。

当n为奇数时，三角窗系数为w(k)=
当n为偶数时，三角窗系数为w(k)=
3．巴特利特窗：w=Bartlett(n)，产生一个n点的巴特利特窗函数。

巴特利特窗系数为w(k)=
巴特利特窗与三角窗非常相似。巴特利特窗在取样点1和n上总以零结束，而三角窗在这些点上并不为零。实际上，当n为奇数时bartlett(n)的中心n－2个点等效于triang(n－2)。

4．汉明窗：w=hamming(n)，产生一个n点的汉明窗函数。

汉明窗系数为w(k+1)=0.54－0.46cos（ ） k=0,…,n－1

5．汉宁窗：w=hanning(n)，产生一个n点的汉宁窗函数。

汉宁窗系数为w(k)=0.5[1－cos( )] k=1,…,n

6．布莱克曼窗：w=Blackman(n),产生一个n点的布莱克曼窗函数。

布莱克曼窗系数为w(k)=0.42－0.5cos(2π )+0.8cos（4π ）] k=1,…,n

与等长度的汉明窗和汉宁窗相比，布莱克曼窗的主瓣稍宽，旁瓣稍低。

7．凯泽窗：w=Kaiser(n,beta)，产生一个n点的凯泽窗数，其中beta为影响窗函数旁瓣的β参数，其最小的旁瓣抑制α与β的关系为:

0.1102(α－0.87) α>50

β= 0.5842(α－21)0.4+0.07886(α－21) 21≤α≤50

0 α<21

增加β可使主瓣变宽，旁瓣的幅度降低。

8．契比雪夫窗：w=chebwin(n,r)产生一个n点的契比雪夫窗函数。其傅里叶变换后的旁瓣波纹低于主瓣r个db数。

4.4 实验内容

1．软件仿真实验：编写并调试MATLAB程序，观察不同窗，不同类型滤波器不同点数等共4种FIR滤波器的h(n)，并记录幅频特性和相频特性。

2．硬件实验：用窗函数法设计标准响应的FIR滤波器，在计算机上观察窗函数幅频特性、幅频特性和相频特性，然后下载到实验箱。用示波器观察输入输出波形，测试滤波器的幅频响应特性。

4.5 MATLAB参考程序和仿真内容

%*******************************************************************%

%mode: 模式（1--高通；2--低通；3--带通；4--带阻）

%n: 阶数，加窗的点数为阶数加1

%fp: 高通和低通时指示截止频率，带通和带阻时指示下限频率

%fs: 带通和带阻时指示上限频率

%window:加窗（1--矩形窗；2--三角窗；3--巴特利特窗；4--汉明窗；

% 5--汉宁窗；6--布莱克曼窗；7--凯泽窗；8--契比雪夫窗）

%r: 代表加chebyshev窗的r值和加kaiser窗时的beta值

%sample: 采样率

%h: 返回设计好的FIR滤波器系数

%*******************************************************************%

%mode: 模式（1--高通；2--低通；3--带通；4--带阻）

%n: 阶数，加窗的点数为阶数加1

%fp: 高通和低通时指示截止频率，带通和带阻时指示下限频率

%fs:

⑧ 塞维斯怎么编程序

1、首先打开电脑，找到塞维斯软件，点击打开。
2、其次输入自己的账号密码，点击登录。
3、最后将编程代码输入到界面中，即可编写程序。

⑨ 如下程序，三菱PLC如何编写

如图所示，其中X0为启动按钮，Y0为电磁阀1，Y1为电磁阀2。

望采纳。。。。。。