这个平顶采样程序有什么问题？

Question

我制作了这个程序用于平顶采样，所以我的o / p遵循方波！

t = 0:0.001:1;
m = cos(2*pi*25*t);
Vc =square(2*pi*15*t);
n = length(t);
 % this for loop is where sampling is done
 for i = 2:n
 k = i-1;
 while (Vc(i)== 1 && i<numel(Vc))
% I will be initialising y with zeros before the while loop     
y = m(k)*Vc;
 i =i+1;
 end;
 end;

我的'for'循环是否犯了错误？

Answer 1

好的，我还没有收到你的回复，所以让我们继续你的原始代码。我将假设“平顶采样”意味着Zero-Order-Hold采样。这是许多处理数字信号的DSP和其他硬件中的常用技术，在时钟的每个正转换处，您可以采样该时间点存在的任何幅度。您保持该幅度直到下一个时钟周期，然后重复该过程。

您的代码有几个问题，我将在下面指出：

1. 您没有初始化输出信号y。事实上，在while循环中，您将输出分配为单个变量，而不是将其放置在数组中。这样做的结果是，您只会记住您采样的最后一点，这可能不是您的意图。

   关于初始化输出，虽然您不需要相对较小的信号，但建议您预先分配您要使用的任何变量（如果要一次填充它们）。

2. 您正在编写for循环，但之后您还要更改for循环内的while循环迭代索引。不建议更改循环体内的for循环索引。事实上，你的MATLAB编辑器会给你一个警告，告诉你不鼓励这种行为。由于循环索引的动态变化方式取决于您所处的时钟转换的哪个部分，我建议您改为编写while循环。
3. 您没有处理时钟周期处于负转换时发生的情况。如果是这种情况，那么您需要使用正转换的幅度并继续迭代。一旦达到正转换，然后刷新当前幅度，然后保持这一直到下一个正转换。
4. 您不需要执行m(k)*Vc因为Vc已经为1才能满足while循环。你可以一起摆脱Vc，而只需使用m(k)。

我也冒昧地清理了一些不必要的变量，我还在你的代码中添加了注释。有了我所谈到的所有内容，这就是最终代码的样子。请注意，我已将信号截断为0.5秒，以使信号更清晰。我还提供了原始信号，时钟信号和零阶保持采样信号的图表：

%// Your code
t = 0:0.001:0.5;
m = cos(2*pi*25*t);
Vc =square(2*pi*15*t);

%// Defined n here as number of points in signal
n = numel(t);

%// Pre-allocate array
y = zeros(1,n);

%// Initialize starting of loop to 2
idx = 2;

%// Start at the first amplitude of our signal
k = 1;

%// Until we reach the end of the array...
while idx < n
    %// If we see a negative value of the square, just hold
    %// onto the previous amplitude until we hit a positive one
     if Vc(idx) == -1
         y(idx) = m(k);
         idx = idx + 1; %// Go to next sample
     %// Now we've hit a positive amplitude    
     else
         k = idx - 1; %// Remember the last amplitude
         %// Until we hit a negative transition...
         while (Vc(idx) == 1 && idx < n) 
             y(idx) = m(k); %// Copy over last amplitude
             idx = idx + 1; %// Go to the next sample
         end
     end
end

%// Plot all of our relevant signals
plot(t,m,t,Vc,t,y);
xlabel('Time');
ylabel('Amplitude');
legend('Original', 'Clock', 'ZOH Sampling');

这是我得到的情节：



---

作为次要说明，有更有效的方法可以做到这一点，但从您的帖子判断，您想要确定您的代码无法正常工作的原因，而不是更有效的计算ZOH采样的方法。如果他们选择提供更有效的答案，我会将此作为练习或其他StackOverflow回答者留给您。

祝你好运！

Answer 2

t = 0:0.001:1;
m = cos(2*pi*25*t);
Vc =square(2*pi*15*t);
n = length(t);
 % this for loop is where sampling is done
 for i = 2:n
end 
k = i-1;
 while (Vc(i)== 1 && i<numel(Vc))
% I will be initialising y with zeros before the while loop     
y = m(k)*Vc;
 i =i+1;
 end;

this should work