7、MATLAB在信号处理与数值计算中的应用

MATLAB在信号处理与数值计算中的应用

1. 移动矩形脉冲的动画绘制

在信号处理中，我们常常需要绘制随时间变化的信号处理函数。以舞台聚光灯为例，假设其横截面强度密度恒定，但位置随时间变化。聚光灯的光斑大小可以用一个矩形脉冲来表示，例如宽度为2米、高度为1米，且以1米/秒的恒定速度向右移动。初始时，光斑中心位于x = 1米处，最终位置在x = 8米处。我们可以编写一个MATLAB程序来展示其随时间的发展，并播放生成的动画。

以下是实现该动画的MATLAB脚本M - 文件：

lrect=0;hrect=2;
x=linspace(0,10,200);
t=linspace(0,8,40);
M=moviein(40);
for m=1:40
    y=(x>=lrect+t(m)).*(x<=hrect+t(m));
    plot(x,y,'r')
    axis([-2 12 0 1.2]);
    M(:,m)=getframe;
end
movie(M,3)

若光束速度不是1米/秒，我们需要对程序进行修改。假设速度为v，我们需要将 t 序列和矩形脉冲的位置更新公式进行调整。例如，新的 t 序列可以根据新的速度和移动距离重新定义，矩形脉冲的位置更新为 lrect + v * t(m) 和 hrect + v * t(m) 。

2. MATLAB命令回顾