信号分析matlab实验

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1、实验一用FFT进行信号谱分析1、实验步骤（1）复习DFT的定义、性质和用DFT作谱分析的有关内容。（2）复习FFT算法原理并读懂FFTMatlab语言的编程思想。（3）编制信号产生子程序，产生一下典型信号供谱分析使用。实验一主程序框图2、上机实验内容（1）、对2中所给出的信号分别进行谱分析，试验参数如下：、、、、进行DFT时的点数N=8对于需进行采样，采样频率（2）令，用FFT计算8点的离散付立叶变换：，并根据DFT的对称性,由求出和，并与（1）中所得的结果进行比较。（3）令，重复（2）。3、思考题（1

2、）N=8时，和的幅频特性是否相同？为什么？N=16呢？由实验可知都不相同。（2）如果周期信号的周期预先不知道，如何用FFT进行谱分析？周期信号的周期预先不知道时,可先截取M点进行DFT,再将截取长度扩大1倍截取,比较结果,如果二者的差别满足分析误差要求,则可以近似表示该信号的频谱（1）%第一x1=[1111];a=fft(x1,8);subplot(2,3,1);stem(abs(a));%第二forn=1:1:4;x(n)=n;endforn=5:1:8;x(n)=9-n;enda=fft(x,8);

3、subplot(2,3,2);stem(abs(a));%第三forn=1:1:4;x(n)=5-n;endforn=5:1:8;x(n)=4;enda=fft(x,8);subplot(2,3,3);stem(abs(a));%第四n=1:1:8;x(n)=cos(pi/4*n);a=fft(x,8);subplot(2,3,4);stem(abs(a));%第五n=1:1:8x(n)=sin(pi/4*n);a=fft(x,8);subplot(2,3,5);stem(abs(a));clearal

4、lt=0:1/64:15/64;x=cos(8*pi*t)+cos(16*pi*t)+cos(20*pi*t);b=fft(x,16);c=fft(x,32);d=fft(x,64);subplot(3,1,1);stem(abs(b));subplot(3,1,2);stem(abs(c));subplot(3,1,3)stem(abs(d))（2）clearalln=1:1:8;x4=cos(pi/4*n);x5=sin(pi/4*n);x7=x4+x5;a=fft(x7,8);subplot(3,

5、1,1)stem(abs(a));x4_2=real(a);subplot(3,1,2);stem(abs(x4_2));x5_2=imag(a);subplot(3,1,3);stem(abs(x5_2))（3）clearalln=1:1:8;x4=cos(pi/4*n);x5=sin(pi/4*n);x8=x4+j*x5;a=fft(x8,8);subplot(3,1,1);stem(abs(a));x4_2=(x8+conj(x8))/2;subplot(3,1,2);stem(abs(x4_2)

6、);x5_2=(x8-conj(x8))/2;subplot(3,1,3);stem(abs(x5_2));思考题：实验二频谱细化、频谱泄漏及栅栏效应1、上机实验内容（1）在实验一的基础上,频谱细化时选取的参数:N=16,32,的取样频率同实验一。编制相应的程序。（2）用505Hz正弦波信号的频谱分析来说明栅栏效应所造成的频谱计算误差,参数如下：　　设定采样频率:fs=5120Hz，FFT计算点数为512，其离散频率点为：　　fi=i.fs/N=i.5120/512=10，i=0，1，2，….，N/2　

7、　位于505Hz位置的真实谱峰被挡住看不见，看见的只是它们在相邻频率500Hz或510Hz处能量泄漏的值。　　若设fs=2560Hz，则频率间隔df=5Hz，重复上述分析步骤，这时在505位置有谱线，我们就能得到它们的精确值。　　从时域看，这个条件相当于对信号进行整周期采样，实际中常用此方法来提高周期信号的频谱分析精度。编制相应的程序，并绘制频谱图。（3）对300Hz正弦波信号分别用矩形窗截断和汉宁窗截断,计算截断前后该正弦波信号的的频谱,观察其频谱泄漏情况。采样频率fs=1200Hz，窗的长度N=51

8、2。编制相应的程序，并绘制加窗前后的频谱图。2、思考题(1)信号整周期采样时，其FFT谱中是否还存在能量泄漏误差?不存在(2)对信号的频谱进行细化时,对序列进行末尾补零点后,序列的长度必须是原序列长度的整数倍吗?是的(2)clearallfs=2560;N=512;t=0:1/fs:(N-1)/fs;x=sin(2*pi*505*t);subplot(2,1,1);plot(x)y=fft(x,512);y=fftshift(y);f=fs