square

方波

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语法

x = square(t)
x = square(t,duty)

说明

x = square(t) 为时间数组 t 的元素生成周期为 2π 的方波。square 类似于正弦函数，但会创建值为 -1 和 1 的方波。

示例

x = square(t,duty) 生成指定占空比为 duty 的方波。占空比是方波为正的信号周期的百分比。

示例

示例

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打开实时脚本

创建一个由 0 到 3π 之间的 100 个等间距数字组成的向量。生成周期为 2π 的方波。

x(t)={(-1)t/π,t=kπ∀k∈Zsign(sin(t)),t≠kπ∀k∈Z

t = linspace(0,3*pi)';
x = square(t);

绘制方波并叠加一个正弦波。对于具有偶数 1 的区间 [nπ,(n+1)π)，生成的方波的值为 n，而对于具有奇数 -1 的区间 [nπ,(n+1)π)，生成的方波的值为 n。该波的值永远不会是 0。

scatter(t,x,".")
hold on
scatter(t,sin(t),".")
hold off
xlabel("t")
xticks((0:3)*pi)
xticklabels(["0" "\pi" "2\pi" "3\pi"])
grid on

Figure contains an axes object. The axes object with xlabel t contains 2 objects of type scatter.

重复计算，但现在，基于 -π 和 2π 之间的 121 个等间距数字计算 square(2*t)。将振幅更改为 1.15。绘制该波，并叠加具有相同参数的正弦波。此新波在 t=0 处为负值，而在端点 -π 和 2π 处为正值。现在周期为 π，因为时间值增大的速度是以前的两倍，导致周期是以前的一半。

t = linspace(-pi,2*pi,121);
x = 1.15*square(2*t);

scatter(t,x,".")
hold on
scatter(t,1.15*sin(2*t),".")
hold off
xlabel("t")
xticks((-1:2)*pi)
xticklabels(["-\pi" "0" "\pi" "2\pi"])
grid on

Figure contains an axes object. The axes object with xlabel t contains 2 objects of type scatter.

自 R2026a 起

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此示例说明如何创建具有任意振荡周期或频率的方波。

生成默认周期为 2π 秒的方波，持续 10 秒。

x(t)={(-1)t/π,t=kπ∀k∈Zsign(sin(t)),t≠kπ∀k∈Z

Fs = 1000;
tEnd = 10-1/Fs;
t = 1/Fs:1/Fs:tEnd;

x1 = square(t);

生成振荡周期为 T 并持续 2.5 秒的方波。

xT(t)=x(2πTt)

T = 2.5;
x2 = square(2*pi/T*t);

生成以 2 Hz 的频率 F 振荡的方波。

xF(t)=x(2πFt)

F = 2;
x3 = square(2*pi*F*t);

比较这些方波。这些波按指定的周期或频率设定振荡。x1、x2 和 x3 分别每 6.28 秒、2.5 秒和 0.5 秒振荡一次。

strips([x1 x2 x3],tEnd,Fs)
xlabel("Time (seconds)")
yticklabels(["x3" "x2" "x1"])

Figure contains an axes object. The axes object with xlabel Time (seconds) contains an object of type line.

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生成一个 30 Hz 方波，其采样率为 1 kHz，持续时间为 70 毫秒。指定占空比为 37%。添加方差为 1/100 的高斯白噪声。

t = 0:1/1e3:0.07;
y = square(2*pi*30*t,37) + randn(size(t))/10;

计算波的占空比。绘制波形并对占空比进行注解。

dutycycle(y,t)

Figure Duty Cycle Plot contains an axes object. The axes object with xlabel Time (seconds), ylabel Level (Volts) contains 9 objects of type line. One or more of the lines displays its values using only markers These objects represent signal, mid cross, upper boundary, upper state, lower boundary, mid reference, lower state.

ans = 
0.3639

输入参数

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时间数组，指定为向量、矩阵或 N 维数组。square 沿大小大于 1 的数组 t 的第一个维度进行运算。

数据类型: single | double

占空比，指定为从 0 到 100 的实数标量。

数据类型: single | double

输出参量

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方波，以向量、矩阵或 N 维数组形式返回。

扩展功能

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C/C++ 代码生成
使用 MATLAB® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

GPU 代码生成
使用 GPU Coder™ 为 NVIDIA® GPU 生成 CUDA® 代码。

版本历史记录

在 R2006a 之前推出

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另请参阅

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