非周期信号的频谱分析

《非周期信号的频谱分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、上机实验4非周期信号的频谱分析一、实验目的1)掌握用MATLAB编程，分析门信号的频谱；2)掌握用MATLAB编程，分析冲激信号的频谱；3)掌握用MATLAB编程，分析直流信号的频谱；4)掌握用MATLAB编程，分析阶跃信号的频谱；5)掌握用MATLAB编程，分析单边指数信号的频谱；二、实验原理常见的非周期信号有：1.门信号门信号的傅里叶变换对为2sin()1

2、

3、t/22g(Fj)S()a0

4、

5、t/22它的幅度频谱和相位频谱分别为0sin()0

6、2

7、(Fj)

8、

9、S()

10、()=a2sin()022.冲激信号冲激信号的傅里叶变换对为()t13.直流信号直流信号的傅里叶变换对为12()4.阶跃信号阶跃信号的傅里叶变换对为111ut()sgn()t()22j5.单边指数信号单边指数信号的傅里叶变换对为tet01ft()00tj幅度频谱和相位频谱分别为1

11、(Fj)

12、()arctan()226.其他信号三、实验内容与方法1.验证性实验（直接利用符号法进

13、行编程）1)门信号的傅里叶变换MATLAB程序：clearall;symstwut=sym('Heaviside(t+0.5)-Heaviside(t-0.5)');subplot(211);ezplot(ut)holdonaxis([-1101.1]);plot([-0.5-0.5],[01]);plot([0.50.5],[01]);Fw=fourier(ut,t,w);FFw=maple('convert',Fw,'piecewise');FFP=abs(FFw);subplot(212);

14、ezplot(FFP,[-10*pi10*pi]);axis([-10*pi10*pi01.1]);%end程序运行结果如下图：2)直流信号思路：设双边指数信号f(t)=?−?

15、?

16、(?>0),用MATLAB编程求其傅里叶变换，1绘出频谱图。要求由键盘交互地设置a的值，用a逐渐趋近于零来模拟单位直流信号，观察其频谱函数的变化趋势，理解单位直流信号的频谱特性。MATLAB程序：%直流信号的傅里叶变换clearall;display('Pleaseinputthevealueofa')a=input(

17、'a=');symst;f=exp(-a*abs(t));subplot(121);ezplot(f);axis([-2*pi2*pi01]);ylabel('时域波形');F=fourier(f);subplot(122);ezplot(abs(F));axis([-3302/a]);ylabel('幅度频谱');%end程序运行结果如下图：a=1时模拟直流信号a=0.1时模拟直流信号a=0.01时模拟直流信号3)阶跃信号MATLAB程序：clearall;symsw;xw=1/(j*w);ez

18、plot(imag(xw));axis([-33-1.5*pi1.5*pi]);holdony=0:0.01:pi;plot(0,y);y=pi:pi;plot(0,y);y=pi:pi;plot(0,y,'^');title('阶跃信号频谱');xlabel('omega');axis([-pipi-66]);x=-pi:0.001:pi;plot(x,0);y=-6:0.01:6;plot(0,y);%end程序运行结果如下图：4)单边指数信号MATLAB程序：clearall;symstv

19、wxphaeimref=exp(-2*t)*sym('Heaviside(t)');FW=fourier(f);subplot(311);ezplot(f);axis([-12.501.1]);subplot(312);ezplot(abs(FW));im=imag(FW);re=real(FW);phase=atan(im/re);subplot(313);ezplot(phase);%end程序运行结果如下图：2.程序设计实验试确定下列信号的傅立叶变换的数学表达式。-2ta)f(t)=eU(t

20、)+1MATLAB程序：clearall;symstw;f=exp(-2*t)*sym('Heaviside(t)')+1;F=fourier(f,t,w)程序运行结果如下：F=2*pi*dirac(w)+1/(i*w+2)-tb)f(t)=eU(t-1)+g2(t)MATLAB程序：clearall;symstw;f=exp(-1*t)*sym('Heaviside(t-1)')+sym('Heaviside(t+1)-Heaviside(t-1)');F=fourier(f,t