示波器数据THD分析及其MATLAB绘图

在进行示波器数据THD分析之前，首先需要确保已经正确获取了实验或仿真数据。这些数据通常以数组形式存储，其中每个元素表示一个时间点的测量值。接下来，我们将按照以下步骤进行THD分析以及自定义坐标轴绘图：

1. 数据导入：使用MATLAB的load函数将示波器数据导入到工作空间中。例如，如果数据存储在名为data.mat的文件中，可以执行以下命令进行导入：

   load('data.mat')

2. THD计算：计算总谐波失真（THD）是分析示波器数据的核心步骤。THD是基波分量以外的谐波分量的总和，用于评估信号质量。在MATLAB中，可以使用内置函数fft进行快速傅里叶变换，然后根据公式计算THD。以下是一个示例代码片段：

   % 计算基波和各次谐波分量
   [fftResult, ~] = fft(data);
   baseFrequency = 1; % 假设基波频率为1Hz
   harmonicFrequencies = harmonics(baseFrequency); % 计算各次谐波频率
   % 计算各次谐波分量的幅度和相位
   for i = 1:length(harmonicFrequencies)
   currentHarmonic = fftResult * exp(1i * harmonics(i) * pi); % 生成当前谐波频率的复数调制信号
   currentHarmonicMagnitude = abs(currentHarmonic); % 计算当前谐波分量的幅度
   currentHarmonicPhase = angle(currentHarmonic); % 计算当前谐波分量的相位
   % 更新总谐波失真值
   thdValue = max(thdValue, currentHarmonicMagnitude);
   end
   % 计算THD百分比
   thdPercentage = (thdValue / max(abs(fftResult))) * 100;

3. 自定义坐标轴绘图：为了清晰地展示THD分析结果，可以使用MATLAB的绘图功能创建自定义坐标轴。首先，创建一个新的图形窗口，并设置横纵坐标轴的范围和刻度。然后，使用plot函数绘制原始数据和THD百分比曲线。以下是一个示例代码片段：

   % 创建新的图形窗口
   figure;
   % 设置横纵坐标轴范围和刻度
   xRange = [0, length(data)];
   yRange = [0, max(abs(data))];
   axis([xRange yRange]);
   grid on;
   % 绘制原始数据曲线
   plot(data, 'b'); % 蓝色表示原始数据
   hold on; % 保持当前图形，以便绘制其他曲线
   % 绘制THD百分比曲线
   thdPlot = plot(xRange, thdPercentage, 'r'); % 红色表示THD百分比曲线
   hold off; % 关闭图形保持模式，以便于下次绘图时重新创建图形窗口

   通过以上步骤，您可以使用MATLAB/Simulink对实验/仿真示波器保存的数据进行THD分析，并使用自定义横纵坐标轴进行绘图。这将帮助您更好地理解数据的THD特性，以及通过可视化手段展示分析结果。请注意，上述代码片段仅为示例，您可能需要根据实际数据和需求进行适当修改。另外，在进行THD分析时，请确保您的数据已经经过适当的预处理和滤波，以获得更准确的结果。