资源描述:
《数字信号处理报告》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、数字信号处理实验报告快速傅里叶变换及其应用学生姓名班级电子信息工程学号指导教师快速傅里叶变换及其应用一、实验目的(1)在理论学习的基础上,通过本实验,加深对FFT的理解,熟悉MATLAB中的有关函数。(2)应用FFT对典型信号进行频谱分析。(3)了解应用FFT进行信号频谱分析过程中可能出现的问题,以便在实际中正确应用FFT。(4)应用FFT实现序列的线性卷积和相关。二、实验内容(1)观察高斯序列的时域和幅频特性,固定信号xa(n)中参数p=8,改变q的值,使q分别等于2,4,8,观察它们的时域和幅频特性,了解当q取不同值时,对信号序列的时域幅频
2、特性的影响;固定q=8,改变p,使p分别等于8,13,14,观察参数p变化对信号序列的时域及幅频特性的影响,注意p等于多少时,会发生明显的泄漏现象,混叠是否也随之出现?记录实验中观察到的现象,绘出相应的时域序列和幅频特性曲线。固定p=8,改变q值。MATLAB源程序:clearall;N=16;n=0:N-1;p=8;q=2;x=exp(-(n-p).^2/q);subplot(3,2,1);stem(n,x(1:N));xlabel('n');ylabel('时域');title('p=8,q=2时域特性')g=fft(x);subplot(
3、3,2,2);plot(abs(g(1:15)));%abs求幅值%plot画图%xlabel('k');ylabel('频域');title('p=8,q=2幅频特性')q=4;x=exp(-(n-p).^2/q);subplot(3,2,3);stem(n,x(1:N));xlabel('n');ylabel('时域');title('p=8,q=4时域特性')g=fft(x);subplot(3,2,4);plot(abs(g(1:15)));xlabel('k');ylabel('频域');title('p=8,q=4幅频特性')q=8
4、;x=exp(-(n-p).^2/q);subplot(3,2,5);stem(n,x(1:N));xlabel('n');ylabel('时域');title('p=8,q=8时域特性')g=fft(x);subplot(3,2,6);plot(abs(g(1:15)));xlabel('k');ylabel('频域');title('p=8,q=8幅频特性')程序结果图:图1高斯序列的时域和幅频特性(p=8,改变q)分析:固定p=8,改变q,随着q增大,时域变化缓慢,低频分量增加,频谱泄漏和混叠减少。固定参数q=8,改变p值。MATLAB源
5、程序:clearall;N=16;n=0:N-1;p=8;q=8;x=exp(-(n-p).^2/q);subplot(3,2,1);stem(n,x(1:N));xlabel('n');ylabel('时域');title('p=8,q=8时域特性')g=fft(x);subplot(3,2,2);plot(abs(g(1:15)));xlabel('k');ylabel('频域');title('p=8,q=8幅频特性')p=13;x=exp(-(n-p).^2/q);subplot(3,2,3);stem(n,x(1:N));xlabel
6、('n');ylabel('时域');title('p=13,q=8时域特性')g=fft(x);subplot(3,2,4);plot(abs(g(1:15)));xlabel('k');ylabel('频域');title('p=13,q=8幅频特性')p=14;x=exp(-(n-p).^2/q);subplot(3,2,5);stem(n,x(1:N));xlabel('n');ylabel('时域');title('p=14,q=8时域特性')g=fft(x);subplot(3,2,6);plot(abs(g(1:15)));xla
7、bel('k');ylabel('频域');title('p=14,q=8幅频特性')程序结果图:下页图1分析:固定q,改变p,随着p增大,窗口位置偏移,受窗口宽度的影响,波形高处截断,产生严重的频谱泄漏。图2高斯序列的时域波形及频谱特性(q=8,改变p)(2)观察衰减正弦序列xb(n)的时域和幅频特性,a=0.1,f=0.0625,检查谱峰出现位置是否正确,注意频谱的形状,绘出幅频特性曲线,改变f,使f分别等于0.4375和0.5625,观察这两种情况下,频谱的形状和谱峰出现位置,有无混叠和泄漏现象?说明产生现象的原因。MATLAB源程序:c
8、learall;N=16;n=0:N-1;a=0.1;f=0.0625;x=exp(-a*n).*sin(2*pi*f*n);subplot(3,2,