基于matlab的频谱分析

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1、数字信号处理课程设计题目：基于Matlab的频谱分析学院：专业：班级：学号：姓名：指导教师：目录摘要1第1章绪论41.1课题背景41.2研究意义41.3本文研究内容4第2章频谱分析背景知识52.1时域抽样定理52.2离散傅立叶变换（DFT）52.3快速傅立叶变换（FFT）6第3章设计内容与步骤83.1考察序列x(n)有限个样本的频谱83.2用DFT计算序列的幅度频谱样值103.3采样含三个频谱分量的连续信号113.4处理被噪声污染的信号15第4章结论16第5章收获与体会17参考文献183摘要MATLAB是一个数据分析和处理功能十分

2、强大的工程实用软件，运用它来进行信号的分析和处理相当便捷。本文介绍了在Matlab环境中如何采集语音信号和语音信号采集后的频谱分析处理，并通过实例析了语音信号处理的Matlab。并以理想正弦分布的纹理图像的Matlab仿真和正弦纹理图像的频谱特征分析为例，叙述了基于傅立叶能量谱的纹理图像分析的基本原理和基本过程。编写了程序，获得了具有理想正弦分布的空域纹理图像，并对其频谱特征进行了分析。并且根据离散傅里叶变换DFT的定义，推导出一种用DFT计算离散信号幅值谱的方法，通过MATLAB仿真验证了该方法的有效性。关键词：MATLAB；频

3、谱分析；傅里叶变换；信号分析3AbstractMATLABisverypowerfulandpracticalengineeringsoftwarewhichisusedindataanalysisandprocessingfractionanduseittoanalysisandprocessvoicesignalwhichisveryconvenient.ThispaperdescribestheMatlabenvironmenthowtocollectandprocessspeechsignalandthroughexamp

4、leanalysisofthespeechsignalprocessinginMatlab.ThentaketheMatlabsimulationofidealsinusoidtextureimageandanalysisofitsspectrumcharacteristicsforexample;basicprinciplesandprocessofanalyzingthetextureimagebasedonFourierenergyspectrumweredescribed.Theprogramwaswrittenforob

5、tainingspatialdomaintextureimagewithidealsinusoiddistribution.Anditsspectrumcharacteristicswereanalyzed.Moreover,accordingtothedefinitionofDFT,acalculationmethodofamplitudespectrumforperiodicsignalisderivedinthispaper.ThroughsimulationofamplitudespectrumcalculationinM

6、ATLAB,theefficiencyofthemethodisvalidatedtosatisfytheneedforproject.Intheend,theproblemsofspectrumleakageandpicketfenceeffectareexplainedandthecorrespondingsolutionisproposed.Keywords:MATLAB;SpectrumAnalysisFFT;signalanalysis33第1章绪论1.1课题背景随着信息时代和数字世界的到来，数字信号处理己成为当今一门极

7、其重要的学科和技术领域，数字信号处理在通信、语音、图像、自动控制、医疗和家用电器等众多领域得到了广泛的应用。任意一个信号都具有时域与频域特性，信号的频谱完全代表了信号，因而研究信号的频谱就等于研究信号本身。通常从频域角度对信号进行分析与处理，容易对信号的特性获得深入的了解。因此，信号的频谱分析是数字信号处理技术中的一种较为重要的工具。1.2研究意义信号处理几乎涉及到所有的工程技术领域，而频谱分析又是信号处理中一个非常重要的分析手段。一般的频谱分析都依靠传统频谱分析仪来完成，价格昂贵，体积庞大，不便于工程技术人员的携带。虚拟频谱分析

8、仪改变了原有频谱分析仪的整体设计思路，用软件代替了硬件，使工程技术人员可以用一部笔记本电脑到现场就可轻松完成信号的采集、处理及频谱分析。1.3本文研究内容信号的频谱分析就是利用傅里叶分析的方法，求出与时域描述相对应的频域描述,从中找出信号频谱的变化