基于某dft的信号识别系统实验报告材料

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1、实验一基于DFT的信号识别系统专业班级：12电子信息工程团队成员：1228401141顾鹏伟1228401133陆遥1209401045张春辉一、【实验目的】（1）通过实验巩固离散福利叶变换DFT的认识和理解。（2）熟练掌握应用DFT进行频谱分析的方法。（3）了解DFT离散频谱分析的应用价值。二、【实验内容】在语音识别、雷达信号处理、生物医学信号检测与识别等领域广泛使用基于离散傅里叶变换的谱分析技术。一个典型的信号识别系统如图所示：短时窗DFT峰值检测分类器x(n)y(n)设系统的输入信号x(n)是具有单一频谱峰值的正弦信号，短时矩形窗将信号截短尾有限

2、长，经过DFT变换得到频谱，频率检测器检测频谱最大峰值的位置，即对应的频率，然后由分类器识别信号的类别。分类器的分类判决规则为：第一类：最大峰值频率分布范围（Hz）为0≤f＜200。第二类：最大峰值频率分布范围（Hz）为200≤f＜500。第三类：最大峰值频率分布范围（Hz）为500≤f＜1000。第四类：最大峰值频率分布范围（Hz）为f≥1000。设采样频率fs=10000Hz，短时矩形窗宽度为N=1000，短时加窗信号经过DFT可以得到连续频谱在0≤ω＜2π范围内的1000个取样点。（1）编程实现该系统（2）输入信号1.2sin(0.08πn)，理

3、论计算并画出0≤f≤fs范围的幅度谱，标出峰值频率，观察实际识别结果，分析其正确性。（3）输入信号1.5+3cos(0.5πn)，理论计算并画出0≤f≤fs范围的幅度谱，标出峰值频率，观察实际识别结果，分析其正确性。（4）输入信号0.7sin(0.14πn)，理论计算并画出0≤f≤fs范围的幅度谱，标出峰值频率，观察实际识别结果，分析其正确性。（5）输入信号1.2cos(0.5πn)+9.5sin(0.02πn)，理论计算并画出0≤f≤fs范围的幅度谱，标出峰值频率，观察实际识别结果，分析其正确性。（6）输入信号cos(0.102πn)，理论计算并画出

4、0≤f≤fs范围的幅度谱，标出峰值频率，观察实际识别结果，分析其正确性。三、【程序代码】MATLAB程序：function[RETURN]=Dft(A,a,B,b,C)fs=10000;N=1000;n=0:N-1;Amp=0;max=0;x=A*cos(a*pi*n)+B*sin(b*pi*n)+C;y=x;fork=1:Ny(k)=0;n=1;while(n

5、endfmax=fs*max/N;belong='type';iffmax>=1000belong='第四类';elseif(fmax>=500)&&(fmax<1000)belong='第三类';elseif(fmax>=200)&&(fmax<500)belong='第二类';elseif(fmax>=0)&&(fmax<200)belong='第一类';endRETURN={max,fmax,Amp,belong};subplot(2,1,1);n=0:N-1;plot(n,x)xlabel('n');ylabel('x(n)')subplot(

6、2,1,2);k=0:N-1;plot(k,abs(y))xlabel('k');ylabel('

7、X(k)

8、');end四、【实验分析】信号的离散傅立叶变换定义如下：，k=0~N-1，所以。1、输入信号为x(n)=1.2sin(0.08πn)时理论计算：峰值出现在=400Hz实验数据：>>[RETURN]=Dft(0,0,1.2,0.08,0)RETURN=[40][400][600.0000]'第二类'返回值表示K=40频率f=400Hz幅值600最大峰值频率400Hz属于第2类2、输入信号为x(n)=1.5+3cos(0.5πn)时理论计算：输入

9、信号有两个频率分量，峰值出现在=0Hz  和f=2500Hz实验数据：>>[RETURN]=Dft(3,0.5,0,0,1.5)RETURN=[0][0][1.5000e+03]'第一类'返回值表示K=0频率f=0Hz幅值1500最大峰值频率0Hz属于第1类但从实验频谱图可以看出，有两个频率分量，一个直流峰值出现在0Hz  ，幅值1500一个峰值在f=2500Hz3、输入信号为x(n)=0.7sin(0.14πn)时理论计算：峰值出现在=700Hz实验数据：[RETURN]=Dft(0,0,0.7,0.14,0)RETURN=[70][700][350

10、.0000]'第三类'返回值表示K=70频率f=700Hz幅值350最大峰值频率700Hz属于