用fft对信号做频谱分析报告

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1、实用标准文案实验名称专业、年级学号姓名用FFT对信号做频谱分析以下内容由实验指导教师填写实验项目完成情况实验项目成绩指导教师时间2013年11月20日备注：按照要求独立完成实验内容。实验五用FFT对信号做频谱分析一、实验目的学习用FFT对连续信号和时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。二、实验原理用FFT对信号作频分析是学习数字信号处理的重要内容，经常需要进行分析的信号是模拟信号的时域离散信号。对信号进行谱分析的重要问题是频谱分辨率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是2π/N，因此要求2π/N小

2、于等于D。可以根据此式选择FFT的变换区间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较大时，离散谱的包络才能逼近连续谱，因此N要适当选择大一些。三、实验内容（包括代码与产生的图形及分析讨论）1.对以下序列进行谱分析:精彩文档实用标准文案选择FFT的变换区间N为8和16两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。functionmstem(Xk)%mstem(Xk)绘制频域采样序列向量Xk的幅频特性图M=length(Xk);k=0:M-1;wk=2*k/M;%产生M点DFT对应的采样点频率（关于pi归一化值）

3、stem(wk,abs(Xk),'.');boxon;%绘制M点DFT的幅频特性图xlabel('w/pi');ylabel('幅度');axis([0,2,0,1.2*max(abs(Xk))]);x1n=[ones(1,4)];%产生序列向量x1(n)=R4(n)X1k8=fft(x1n,8);%计算x1n的8点DFTX1k16=fft(x1n,16);%计算x1n的16点DFT%以下绘制幅频特性曲线subplot(3,2,1);mstem(X1k8);%绘制8点DFT的幅频特性图title('(1a)8点DFT[x_1(n)]');xlabel('ω/π');ylabel('幅度

4、');axis([0,2,0,1.2*max(abs(X1k8))])subplot(3,2,2);mstem(X1k16);%绘制16点DFT的幅频特性图title('(1b)16点DFT[x_1(n)]');xlabel('ω/π');ylabel('幅度');axis([0,2,0,1.2*max(abs(X1k16))])x2n=[12344321zeros(1,50)];%产生序列向量x1(n)=R4(n)X2k8=fft(x2n,8);%计算x1n的8点DFTX2k16=fft(x2n,16);%计算x1n的16点DFT%以下绘制幅频特性曲线subplot(3,2,3);ms

5、tem(X2k8);%绘制8点DFT的幅频特性图title('(2a)8点DFT[x_2(n)]');xlabel('ω/π');ylabel('幅度');axis([0,2,0,1.2*max(abs(X2k8))])subplot(3,2,4);mstem(X2k16);%绘制16点DFT的幅频特性图title('(2b)16点DFT[x_2(n)]');xlabel('ω/π');ylabel('幅度');精彩文档实用标准文案axis([0,2,0,1.2*max(abs(X2k16))])x3n=[43211234zeros(1,50)];%产生序列向量x1(n)=R4(n)X3

6、k8=fft(x3n,8);%计算x1n的8点DFTX3k16=fft(x3n,16);%计算x1n的16点DFT%以下绘制幅频特性曲线subplot(3,2,5);mstem(X3k8);%绘制8点DFT的幅频特性图title('(3a)8点DFT[x_3(n)]');xlabel('ω/π');ylabel('幅度');axis([0,2,0,1.2*max(abs(X3k8))])subplot(3,2,6);mstem(X3k16);%绘制16点DFT的幅频特性图title('(3b)16点DFT[x_3(n)]');xlabel('ω/π');ylabel('幅度');axis

7、([0,2,0,1.2*max(abs(X3k16))])分析：图（1a）和（1b）说明x1(n)=R4(n)的8点DFT和16点DFT分别是x1(n)的频谱函数的8点和16点采样因为x3(n）=x2((n+3））8R8（n），所以，x3(n)与x2(n)的8点DFT的模相等,如图（2a精彩文档实用标准文案）和（2b），但是当N=16时，x2(n）与x3(n）不满足循环移位关系，模值不相等。2.对以下周期序列进行频谱分析:选择FFT