如何使用 C# 生成方波？

Question

我想生成一个数字信号，然后将其用于实现 ASK（幅移键控）信号。

假设消息位是 10110，数据速率：3.9 Khz 和幅度 A。

生成方形信号（数字）的最佳方法是什么。

我尝试了以下代码，但结果并不理想。

double[] x = new double[1000];
double[] y = new double[1000];
double freq = 3900.0;

for (int k = 0; k < y.Length; k++)
{
    x[k] = k;
    y[k] = (4 / Math.PI) * (((Math.Sin(((2 * k) - 1) * (2 * Math.PI * freq))) /   ((2 * k) - 1)));
}

// Plot Square Wave
plotSquare(x, y, Msg);

Answer 1

我能想到的最简单的方法是将 y 设置为正弦波的符号，在它等于 0 时留出余量。我不知道 C# 是否有三重运算符，但这样的东西可能会起作用：

y[k] = Math.Sin(freq * k)>=0?A:-1*A;

Answer 2

Math.Sin 对正弦波很有用，但方波应该非常简单（即信号在一段时间内为“高”，然后在一段时间内为“低”）。如果您在任何地方都有Math.Sin，您将生成正弦波，而不是方波。请记住，可以在条件（x>y）下生成方波，而正弦波需要完整的数学运算，它的效率也要高得多。

Answer 3

想到了 C# 的 Iterator Block 支持：

IEnumerable<Tuple<double, double>> SquareWave(double freq, double lowAmp, double highAmp)
{
    for (var x = 0.0; true; x += 1.0)
    {
        var y = ((int)(x / freq) % 2) == 0 ? lowAmp : highAmp;
        yield return Tuple.Create(x, y);
    }
}

这样使用：

foreach(var t in SquareWave(10, -5, 5).Take(30))
    Console.WriteLine("X: {0:0.0}/Y: {1:0.0}", t.Item1, t.Item2);