基于.加窗fft的频谱分析

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1、基于加窗FFT的频谱分析设信号为x(t)=sin(ωt+10π/180)+0.5sin(3ωt+20π/180)+0.5sin(5ωt+40π/180)+0.4sin(7ωt+60π/180)+0.3sin(9ωt+80π/180)+0.2sin(11ωt+90π/180) ,ω=99π。1、分别用矩形窗、汉宁窗、哈明窗、布莱克曼窗+FFT对信号进行频谱分析,分析各窗函数对频谱分析的影响;2、在采样频率一定时,增加截断时间长度,分析截断时间长度对频谱分析的影响;3、在截断时间长度一定时,修改采样频率,分

2、析采样频率对频谱分析的影响;4、给出所有MATLAB程序及相关频谱图.1.该信号的最高频率fc=544.5Hz,Tcmax=0.02s,为了分析各窗函数对频谱分析的影响,暂定采样频率fs=2048Hz=3.76f*fc,截断时间Tp=Tcmax=0.02s,所以采样周期T=1/fs;采样点数N=Tp/T=40,做4096点DFT运算首先观察各窗函数的时域和频域波形当采样频率fs=2048Hz,截断时间Tp=0.02s,即采样点数N=40,分别用矩形窗、汉宁窗、哈明窗、布莱克曼窗截取信号,并给出相关频谱图

3、2.令采样频率fs=2000Hz,增加截断时间,即采样点数N从40,160,320变化观察频谱变化,频率分辨率为5012.56.25令采样频率fs=2000Hz,增加截断时间,即采样点数N从20,80,160变化观察频谱变化,频率分辨率为1002512.5令采样频率fs=2000Hz,增加截断时间,即采样点数N从10,40,80变化观察频谱变化,频率分辨率为2005025由图可见,随着截断时间的增加,主瓣脉宽越窄,旁瓣峰值越大,虽然频谱泄露越来越小,但谱间干扰也越来越严重3.令截断时间Tp=0.02s,

4、增加采样频率,fs=2000Hz,fs分别等于fs,4*fs,8*fs,采样点数为40,160,320观察频谱变化。频率分辨率为50Hz观察频谱在全频范围内:观察频谱在4000Hz范围内:令截断时间Tp=0.02s,增加采样频率,fs=1000Hz,fs分别等于fs,4*fs,8*fs,采样点数为20,80,160观察频谱变化,频率分辨率为50Hz令截断时间Tp=0.02s,增加采样频率,fs=500Hz,fs分别等于fs,4*fs,8*fs,采样点数为10,40,80观察频谱变化,频率分辨率为50Hz

5、观察频谱在1000Hz范围内:

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