用fft对信号作频谱分析[1]

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1、用FFT对信号作频谱分析1.实验目的学习川FFT对连续信号和吋域离散信号进行谱分析的方法，了解可能出现的分析误差及其原因，以便正确应用FFT。2.实验原理用FFT对信号作频谱分析是学A)数字信号处理的重要内界。经常需要进行谱分析的信号是模拟信号和时域离散信号。对信号进行谱分析的東要W题是频谱分辨率D和分析误差。频谱分辨率直接和FFT的变换区间N有关，因为FFT能够实现的频率分辨率足2；z7；V,因此要求2；z7；V

2、能逼近于连续谱，因此N要适当选择大一些。周期信号的频谱是离散谱，只有用整数倍周期的长度作FFT，得到的离散谱XT能代表周期信号的频谱。如果不知道信号周期，可以尽量选择信号的观察吋间长一些。对模拟信号进行谱分析时，首先要按照采样定理将其变成时域离散信号。如果是模拟周期信号，也应该选取整数倍周期的L<:度，经过采样活形成周期序列，按照周期序列的谱分析进行。3.实验步骤及内容(1)对以T序列进行谱分析。A⑻=尺4⑻/2+1,0

3、种情况进行频谱分析。分别打印其幅频特性曲线。并进行对比、分析和讨论。(2)对以下周期序列进行谱分析。x4(n)=cos—nx5(n)=cos(7rn/4)+cos(^zi/8)选择FFT的变换区间N为8和16两种情况分别对以上序列进行频谱分析。分别打印K幅频特性曲线。并进行对比、分析和讨论。(3)对模拟周期信号进行谱分析%6(0=COSS7Tt+COS167Tt+COS207Tt选择采样频率厂、=MHz,变换区间N=16,32,64三种情况进行谱分析。分别打印其幅频特性，并进行分析和讨论。4.思考题(1)对于周期序列，如果周期不知道，如何用FFT进行谱分析？(2)如何

4、选择FFT的变换区问？(包括非周期信号和周期信号)(3)当N=8时,x2(n)和x3(/7)的幅频特性会相同叫？为什么?N=16呢?1.实验报告要求(1)完成各个实验任务和要求。附上程序清单和有关曲线。(2)简要回答思考题。10.3.2实验程序清单定义子程序：functionmstem(Xk)M=length(Xk);k=0:M-l;wk=2*k/M;stem(wk,abs(Xk),'.*);boxonxlabel('n');ylabel('幅度’);axis([0,2,0，1.2*max(abs(Xk))])程序：xln=[ones(l，4)];M=8;xa=l:(

5、M/2);xb=(M/2):-l:l;x2n=lxa,xbj;x3n=[xb,xaj;Xlk8=fft(xln,8);Xlkl6=fft(xln,16);X2k8=fft(x2n,8);X2kl6=fft(x2n,16);X3k8=fft(x3n,8)；X3kl6=fft(x3n,16);subplot(2,l,l);mstem(Xlk8);title(’(la)8点DFT[x_l(n)r);xlabelCo/n’);ylabel(’幅度•);axis([0,2,0,l.2*max(abs(Xlk8))J)subplot(2,l,2);mstem(X1kl6);tit

6、leC(lb)16点DFT[x_l(n)r);xlabelCo)M，);ylabelf幅度•);axis([0,2,0,1.2*max(abs(Xlkl6))])figure⑵subplot(2,1,1);mstem(X2k8);title(’(2a)8点DFT[x_2(n)r);xlabelC(o/3i’);ylabelC幅度’);axis([0,2,0，l.2*max(abs(X2k8))])subplot(2,l,2);mstem(X2kl6);title(2b)16点DFT[x_2(n)],);xlabel(,w/orlylabelf幅度’);axis([0

7、,2,0,l.2*max(abs(X2kl6))J)figure(3)subplot(2,1,1);mstem(X3k8);title(’(3a)8点DFT[x_3(n)r);xlabelCo/n’);ylabel(’幅度’);axis([0,2,0,l.2*max(abs(X3k8))])subplot(2,1,2);mstem(X3kl6);title(’(3b)16点DFT[x_3(n)r);xlabel(’