用fft对信号做频谱分析实验

《用fft对信号做频谱分析实验》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、实验一：用FFT对信号做频谱分析1、实验目的学；^用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，以便正确运用FFT。2、实验原理用FFT对信号做频谱分析是学习数字信号处理的重要内容。经常需要进行谱分析的信号是模拟信号和吋域离散信号。对信号进行谱分析的蜇要问题是频谱分析率D和分析误差。频谱分辨率直接和FFT的变换区间N宥关，因为FFT能够实现的频率分辨率是2n/N，因此要求2H/NSD。可以根据此式选择FFT的变换K问N。误差主要来自于用FFT作频谱分析时，得到的是离散谱，而信号（周期信号除外）是连续谱，只有当N较大吋，离散谱的包络冰能逼近于连续谱，因

2、此N要适当选择大一些。周期信号的频谱是离散谱，只宥用整数倍周期的长度作FFT,得到的离散谱冰能代表周期信号的频谱。如果不知道倍号周期，可以尽量选择信号的观察时问氏一些。对模拟信号进行谱分析吋，首先要按照采样定理将其变成吋域离散信号。如果是模拟周期信号，也应该选取整数倍周期的长度，经过采样后形成周期序列，按照周期序列的谱分析进行。实验步骤及内容（1）对以下序列进行谱分析:%!（n）=/?4（n）fn+l0

3、，并进行对比、分析和讨论。7T（2）对以下周期序列进行谱分析：%4⑻=cos—n7rnxs(ji)=cos—n+cos—n48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。分别打印其频谱特性曲线，并进行对比、分析和讨论。(3)对模拟周期信号进行谱分析：x8(t)=cos87rt+cosl6nt+cos20nt选择采样频率=64Hz,对变换区问N=16,32,64三种情况进行谱分析。分别打印其频谱特性曲线，并进行对比、分析和讨论。4、程序清单ifn<=3clc;x2(n+l)=n+l;clear;endL=8;if(n<=7)&(n>=4)N=4;x2(n+l)=8

4、-n;N1=L-N;endXl_0=ones(l,N);if(n7)Xl_l=zeros(l,Nl);x2(n+l)=0;X1=[X1_OXl_l]endn=l:L;endYl=fft(Xl,L);x2k_l=fft(x2,L);n=l:L;m=l:L;figure;figure;subplot(2,l,l);subplot{2,l,l);stem(n,Xl);%针状阁stem(m,x2);subplot(2,l,2);subplot(2,l,2);stem(n,abs(Yl));stem(m,abs(x2k_l));L=16;forn=0:L-lN=4;ifn<=3N1

5、=L-N;x3(n+l)=4-n;Xl_0=ones(l,N);endXl_l=zeros(l,Nl);if(n<=7)&(n>=4)X1=[X1_OXl_l];x3(n+l)=n-3;n=l:L;endYl=fft(Xl,L);if(n7)n=l:L;x3(n+l)=0;figure;endsubplot(2,l,l);endstem(n,Xl);x3k_l=fft(x3,L);subplot(2,l,2);m=l:L;stem(n,abs(Yl));figure;subplot(2,l,l);forn=0:L-lstem(m,x3);subplot(2,l,2);st

6、em(m,abs(x3k_l));L=256;n=O:l:L-l;x4=cos(n*pi/4);y4=fft(x4,L);figure;subplot(2/l/l)；plot(n,x4);subplot(2,l,2);plot(n,abs(y4));L=256;n=O:l:L-l;x5=cos(n*pi/4)+cos(n*pi/8);y5=fft(x5,L);figure;subplot(2,l/l)；plot(n,x5);subplot(2,l,2);plot(n,abs(y5));L=100;m=40;n=O:L-l;t=0:1/64:(m-1/64);%离散化x6=cos(8*p

7、i*t)+cos(16*pi*t)+cos(20*pi*t);y6=fft(x6,L);figure;subplot(2,l,l)；plot(t,x6);subplot(2,l,2);plot(n,abs(y6));仿真波形(1)%i(n)=/?4(n)Q806卜Q40.201181614120QG>QQ236568fn+10