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《数字信号处理实验三》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、实验三快速傅里叶变换及应用一、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,熟悉相关的MATLAB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、实验内容实验中用到的信号序列:高斯序列∶xan=e-(n-p)2q0≤n≤150其他衰减正弦序列:xbn=e-ansin2πfn0≤n≤150其他三角波序列:xcn=n0≤n≤38-n4≤n≤70其他反三角波序列:xd(n)=4-n0≤n≤3n-
2、44≤n≤70其他上机实验内容:1、观察高斯序列的时域和幅频特性,固定信号xan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。2、观察衰减正弦序列xbn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,
3、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。1、观察三角波和反三角波序列的时域和幅频特性,用N=8点FFT分析信号序列:xcn和xd(n)的幅频特性,观察两者的序列形状和频谱曲线有什么异同?绘出两序列及其幅频特性曲线。在xcn和xd(n)末尾补零,用N=32点FFT分析这两个信号的幅频特性,观察幅频特性发生了什么变化?两情况的FFT频谱还有相同之处吗?这些变化说明了什么?2、一个连续信号含两个频率分量,经采样得xn=sin2π*
4、0.125n+cos2π*0.125+∆fnn=0,1,⋯,N-1已知N=16,Δf分别为1/16和1/64,观察其频谱;当N=128时,Δf不变,其结果有何不同。3、用FFT分别计算xan(p=8,q=2)和xbn(a=0.1,f=0.0625)的16点循环卷积和线性卷积。4、用FFT分别计算xan(p=8,q=2)和xbn(a=0.1,f=0.0625)的16点循环相关和线性相关,问一共有多少种结果,他们之间有何异同点。5、用FFT分别计算xan(p=8,q=2)和xbn(a=0.1,f=0.0625)的自相关函数。一、各题实验
5、程序与结果分析1、观察高斯序列的时域和幅频特性。实验程序:(1)clc;n=0:1:15;%p=8,q=2p=8;q=2;x1=exp(-(n-p).^2./q);fp1=fft(x1);fp1=abs(fp1);subplot(3,2,1);stem(n,x1);xlabel('n');ylabel('时域特性');title('p=8,q=2');subplot(3,2,2);plot(n,fp1);xlabel('n');ylabel('幅频特性');title('p=8,q=2');%p=8,q=4p=8;q=4;x2=ex
6、p(-(n-p).^2./q);fp2=fft(x2);fp2=abs(fp2);subplot(3,2,3);stem(n,x2);xlabel('n');ylabel('时域特性');title('p=8,q=4');subplot(3,2,4);plot(n,fp2);xlabel('n');ylabel('幅频特性');title('p=8,q=4');%p=8,q=8p=8;q=8;x3=exp(-(n-p).^2./q);fp3=fft(x3);fp3=abs(fp3);subplot(3,2,5);stem(n,x3)
7、;xlabel('n');ylabel('时域特性');title('p=8,q=8');subplot(3,2,6);plot(n,fp3);xlabel('n');ylabel('幅频特性');title('p=8,q=8');(2)clc;n=0:1:15;%p=8,q=8p=8;q=8;x3=exp(-(n-p).^2./q);fp3=fft(x3);fp3=abs(fp3);subplot(3,2,1);stem(n,x3);xlabel('n');ylabel('时域特性');title('p=8,q=8');subpl
8、ot(3,2,2);plot(n,fp3);xlabel('n');ylabel('幅频特性');title('p=8,q=8');%p=13,q=8p=13;q=8;x4=exp(-(n-p).^2./q);fp4=fft(x4);