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《信号的与系统实验的三实验的报告材料材料》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、实用标准文案实验三利用DFT分析连续信号频谱一、实验目的应用离散傅里叶变换(DFT)，分析模拟信号x(t)的频谱。深刻理解利用DFT分析模拟信号频谱的原理，分析过程中出现的现象及解决方法。二、实验原理连续周期信号相对于离散周期信号，连续非周期信号相对于离散非周期信号，都可以通过时域抽样定理建立相互关系。因此，在离散信号的DFT分析方法基础上，增加时域抽样的步骤，就可以实现连续信号的DFT分析。三、实验内容1.利用FFT分析信号的频谱。(1)确定DFT计算的各参数（抽样间隔，截短长度，频谱分辨率等）；答：选取fm=25Hz为近似的最高频率，则抽样间隔T
2、==0.02s选取Tp=10s分析，则截短点数为N=500采用矩形窗，确定频域抽样点数为512点。fsam=50;Tp=10;N=600;T=1/fsam;t=0:T:Tp;x=exp(-2*t);X=T*fft(x,N);subplot(2,1,1);plot(t,x);xlabel('t');title('时域波形');w=(-N/2:N/2-1)*(2*pi/N)*fsam;y=1./(j*w+2);subplot(2,1,2);plot(w,abs(fftshift(X)),w,abs(y),'r-.');title('幅度谱');xlabe
3、l('w');legend('理论值','计算值',0);axis([-10,10,0,1.4])当fsam为50HZ时精彩文档实用标准文案精彩文档实用标准文案(2)比较理论值与计算值，分析误差原因，提出改善误差的措施。2.分析周期信号的频谱时，如果分析长度不为整周期，利用fft函数计算并绘出其频谱，总结对周期信号进行频谱分析时，如何选取信号的分析长度。信号基频信号周期,信号最高次谐频为所以取如果分析长度不为整周期，比如取N=10，则函数代码为：T0=1;N=10;T=T0/N;%周期T0、FFT的点数N、抽样间隔Tt=0:T:T0;x=cos(2*
4、pi*5*t)+2*sin(2*pi*9*t);%周期信号Xm=fft(x,N)/N;%利用FFT计算其频谱精彩文档实用标准文案f=(-(N-1)/2:(N-1)/2)/N/T;%若N为偶数f=1/T/N*(-N/2:(N/2-1));stem(f,abs(fftshift(Xm)));%画出幅度谱xlabel('f(Hz)');ylabel('magnitude');title('幅度谱');截图为：频谱不对称，故应当周期来取，信号基频信号周期,信号最高次谐频为所以取按照N=19，取得的函数的截图为：精彩文档实用标准文案按照N=38，取得的函数的截
5、图为：精彩文档实用标准文案3.假设一实际测得的一段信号的长度为0.4s，其表达式为x(t)=cos(2pif1t)+0.75cos(2pif2t)其中f1=100Hz，f2=110Hz。当利用FFT近似分析该信号的频谱时，需要对信号进行时域抽样。试确定一合适抽样频率，利用DFT分析信号x(t)的频谱。若在信号截短时使用Hamming窗，由实验确定能够分辨最小谱峰间隔和信号长度的关系。若采用不同参数的Kaiser窗，重新确定能够分辨最小谱峰间隔和信号长度的关系。答：最高次谐频为pw=220HZ取w0=10pi=>p=22=>N>=46选取抽样频率为fa
6、sm=2pw=440HZ;fasm=440;T0=0.4;N=46;T=1/fasm;%周期T0、FFT的点数N、抽样间隔Tt=0:T:T0;x=cos(2*pi*100*t)+0.75*sin(2*pi*110*t);%周期信号Xm=fft(x,N)/N;%利用FFT计算其频谱f=1/T/N*(-N/2:(N/2-1));stem(f,abs(fftshift(Xm)));%画出幅度谱xlabel('f(Hz)');ylabel('magnitude');title('幅度谱');精彩文档实用标准文案若在信号截短时使用Hamming窗，则函数代码为
7、：%使用hamming对信号进行频谱分析fsam=440;Tp=0.2;N=46;T=1/fsam;t=0:T:Tp;N=Tp/T+1;f1=100;f2=110;y=cos(2*pi*f1.*t)+0.75*sin(2*pi*f2.*t);%周期信号%选择非矩形窗hamming窗分析w=hamming(N);W=w.';x=y.*W;Xm=fft(x,N)/N;%利用FFT计算其频谱f=1/T/N*(-N/2:(N/2-1));stem(f,abs(fftshift(Xm)));%画出幅度谱xlabel('f(Hz)');ylabel('magni
8、tude');当Tp取0.1时，频谱图为精彩文档实用标准文案约为10当Tp=0.2时=5固有=1/Tp可知信
