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1、题目10对给定信号（序列）进行频谱分析（C语言或MATLAB实现）。功能：对给定的数据进行频谱分析，要求从文本文件中读入原始数据，各种参数由软件界面输入，谱分析结果保存在文木文件中。能够显示对数据进行FFT后的频谱图，以及实际信号的频谱图。设计步骤：1）初步完成总体设计，搭好框架，确定人机对话的界面，确定函数个数；2）根据给定指标，编写FFT谱分析程序；3）编写计算信号实际频谱的程序；4）用Matlab的相关函数进行检验。要求：1）用结构化设计方法。一个程序划分成若干模块，每一个模块的函数功能要划分好，总体设计应画出流程图；2）输入输出界面要友好；3）源程序书写要规范，加必要的注释
2、；4）要提供通过Matlab函数进行检验的结果；5）程序一定要要能运行起来，宁可功能少一些。课程设计的最后成果是提交一份实验报告，内容包括：1）程序的设计思想，包括功能描述，函数接口的确定;2）流程图；3）源程序代码（需打印）；4）matlab函数及测试方法和结果；5）小结。一设计目的综合运用本课程的理论知识编程快速傅里叶变化（FFT）,通过理论推倒得出相应结论，并利用MATLAB作为工具进行实现。巩固和运用在数字信号处理课程中所学的理论知识和实验技能，掌握最基本的数字信号处理的理论和方法，培养发现问题和解决问题的能力，从而复习巩固课堂所学的理论知识，提高对所学知识的综合应用能力，
3、并从实践上初步实现对数字信号的处理。二设计步骤1）初步完成总体设计，搭好框架，确定人机对话的界面，确定函数个数；2）根据给定指标，编写FFT谱分析程序；3）编写计算信号实际频谱的程序；4）用Matlab的相关函数进行检验。三设计内容1.从文本文件中读入数据2•对输入序列进行倒序3.对倒序后的序列FFT蝶形运算四设计要求1）用结构化设计方法。一个程序划分成若干模块，每一个模块的函数功能要划分好，总体设计应画出流程图；2）输入输出界面要友好；3）源程序书写要规范，加必要的注释；4）要提供通过Matlab函数进行检验的结果；5）程序一定要要能运行起来，宁可功能少一些。五设计原理（运算规律
4、及编程思想）FFT算法的基本原理是把长序列的DFT逐次分解为较短序列的DFTo按照抽取方式的不同可分为DIT-FFTC按吋间抽取）和DIF-FFT（按频率抽取）算法。1）原位运算（亦称同址计算）FFT的每级（列）计算都是由N个复数数据（输入）两两构成一个蝶型（共N/2个蝶形）运算而得到另外N个复数数据（输出）。当数据输入到存储器以后，每一组运算的结果，仍然存放在这同一组存储器中直到最后输出2）旋转因了的变化规律N点DIT-FFT运算流图中，每级都有N/2个蝶形。每个蝶形都要乘以因子W/VP,称其为旋转因子，p称为旋转因子的指数。观察FFT运算流图发现，第L级共有2L-1个不同的旋转
5、因子。N=23=8时的各级旋转因子表示如下：L=1吋，WNp=WN/4J,N/4=21=2L,J=0L=2时，WNp=WN/2J,N/2=22=2L,J=0,1L=3时，WNp=WNJ,N=23=2L,J=0,1,2,3对N=2M的一般情况，第L级的旋转因子为：3）蝶形运算规律设序列x（n）经吋域抽选（倒序）后，存入数组X中。如果蝶形运算的两个输入数据相距B个点（B=2L-1）,应用原位计算，则蝶形运算可表示成如下形式：下标L表示第L级运算，则表示第L级运算后数组元素X(J)的值。4)编程思想及程序框图先从输入端开始，逐级进行，共进行M级运算。在进行第L级运算时,依次求出B个不同的
6、旋转因子，每求出一个旋转因子，就计算完它对应的所有个蝶形。这样，我们可用三重循环程序实现DIT-FFT运算,程序框图见“六流程图”5)序列的倒序由N二8蝶形图看出：原位计算时，FFT输岀的X(k)的次序正好是顺序排列的，即X(0)・・・X(7),但输入x(n)都不能按口然顺序存入到存储单元中，而是按x(0),x(4),x(2),x(6),x(l),x(5),x(3),x(7)的顺序存入存储单元，即为乱序输入，顺序输出。这种顺序看起来相当杂乱，然而它是有规律的。即码位倒读规则。倒序规律六流程图七测试结果点数2048PushButton采样频率0.0293八测试方法(1)倒序测试>>N
7、二input('请输入点数N二');x二load('gkx.txt');Er,c］=size(x);ifr<=N%如果数据的个数小于阶数N则补零。z=zeros(1,N~r);A二［x‘z］;%y代表补零后的序列，用［ab］时必须是行向量形式的，如果是列向量形式会报错。elseA二x';encl%步骤2对输入序列进行倒序%LH二N/2;%J是倒序数的十进制数。J二LH;Nl=N-2;for1=1:1:N1ifI<=JT二A(I+1);A(I+1)二A(J+1);A(J
