确定性信号谱分析课件.docx

PAGE \* MERGEFORMAT11 PAGE \* MERGEFORMAT1 实验报告 课程名称： 数字信号处理 指导老师： 刘英 成绩：__________________ 实验名称： DFT/FFT的应用之一——确定性信号谱分析 一、实验目的和要求 谱分析即求信号的频谱。本实验采用DFT/FFT技术对周期性信号进行谱分析。通过实验，了解用X(k)近似地表示频谱X(ej?)带来的栅栏效应、混叠现象和频谱泄漏，了解如何正确地选择参数（抽样间隔T、抽样点数N）。 二、实验内容和步骤 2-1 考虑下列序列 求出它基于有限个样本的频谱。 a）当 0≤n≤10 时，分别确定并画出x(n)的基于N=10点DFT和N=100点的DFT b）当 0≤n≤100 时，确定并画出 x(n) 的基于N=100点的DFT 比较（a）、（b）基于N=100的DFT的异同，说明补零（高密度频谱）和采集更多数据（高分辨率频谱）之间的区别。 2-2 谱分析参数可以从下表中任选一组（也可自定）。对各组参数时的序列，计算：一个正弦周期是否对应整数个抽样间隔？观察区间是否对应整数个正弦周期？ 信号频率f（赫兹）谱分析参数抽样间隔T （秒）截断长度N （抽样个数）50第一组参数0.0006253250第二组参数0.0053250第三组参数0.00468753250第四组参数0.0043250第五组参数0.0025162-3 对以上几个正弦序列，依次进行以下过程。 2-3-1观察并记录一个正弦序列的图形（时域）、频谱（幅度谱、频谱实部、频谱虚部）形状、幅度谱的第一个峰的坐标（U，V）。 2-3-2分析抽样间隔T、截断长度N（抽样个数）对谱分析结果的影响； 2-3-3思考X(k)与X(ej?)的关系； 2-3-4讨论用X(k)近似表示X(ej?)时的栅栏效应、混叠现象、频谱泄漏。 三、主要仪器设备 MATLAB编程。 四、操作方法和实验步骤 （参见“二、实验内容和步骤”） 五、实验数据记录和处理 2-1 %0=n=9,N=10n=0:1:9;x=cos(0.48*pi*n)+cos(0.52*pi*n);X=fft(x,10);figure(1);subplot(2,1,1);stem(n,x);xlabel(n);ylabel(x);title(signal x(n),0=n=9);axis([0 10 -2.5 2.5]);subplot(2,1,2);stem(n/5,abs(X));axis([0 1 0 10]);xlabel(n);ylabel(|X|);title(Magnitude of X); %0=n=9,N=100,21á?n=0:1:9;x=cos(0.48*pi*n)+cos(0.52*pi*n);x=[x,zeros(1,90)];X=fft(x,100);N=0:1:99;figure(2);subplot(2,1,1);stem(N,x);xlabel(n);ylabel(x);title(signal x(n),0=n=9);axis([0 100 -2.5 2.5]);subplot(2,1,2);stem(N/50,abs(X));axis([0 1 0 10]);xlabel(n);ylabel(|X|);title(Magnitude of X); %0=n=99,N=100n=0:1:99;x=cos(0.48*pi*n)+cos(0.52*pi*n);X=fft(x,100);figure(3);subplot(2,1,1);stem(N,x);xlabel(n);ylabel(x);title(signal x(n),0=n=9);axis([0 100 -2.5 2.5]);subplot(2,1,2);stem(N/50,abs(X));axis([0 1 0 60]);xlabel(n);ylabel(|X|);title(Magnitude of X);2-2 %program 2-2-1clear;clf;clc;%清除缓存length=32;T=0.000625;t=0:0.001:31;%设置区间以及步长 n=0:length-1;xt=sin(2*pi*50*t);xn=sin(2*pi*50*T*n);figure(1);subplot(2,1,1);plot(t,xt);xlabel(t);ylabel(x(t