信号分析离散傅里叶变换实验报告

《信号分析离散傅里叶变换实验报告》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、专业：电气工程及其自动化姓名：学号：实验报告日期：地点：课程名称：_信号分析与处理指导老师：_________成绩：__________________实验名称：离散傅里叶变换___实验类型：___上机________同组学生姓名：______一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的和要求（1）掌握DFT变换。（2）掌握DFT性质。（3）掌握利用DFT计算线性卷积（4）掌握快速傅立叶变换（FFT）二、实验内容和原理1．求以下

2、有限长离散时间信号的离散时间傅立叶变换X()2.因果LTI系统yn()0.81(yn2)xn()xn(2)求：H(z)冲激响应h（n）单位阶跃响应u（n）H（），并画出幅频和相频特性。3.已知序列，，绘制x(n)及其离散傅里叶变换X(k)的幅度、相位图。m4．设,,其中randn(n)为高斯白噪声。求出N=4，m=2,3,4的MATLAB采用不同算法的执行时间。5.利用DFT实现两序列的卷积运算，并研究DFT点数和混叠的关系。给定，用FFT和IFFT分别求线性卷积和混叠结果输出，并用函数stem（n，y）画出相应的图形6.研究高密度频谱

3、和高分辨率频谱。设有连续信号以采样频率Fs=32kHz对信号x(t)采样，分析下列三种情况的幅频特性。采集数据长度N=16点，做N=16点的DFT，并画出幅频特性。采集数据长度N=16点，补零到256点，做N=256点的DFT，并画出幅频特性。采集数据长度N=256点，做N=256点的DFT，并画出幅频特性。观察三种不同频率特性图，分析和比较它们的特点以及形成的原因。三、主要仪器设备（必填）a）PC机一台b）MATLAB软件一套四、操作方法和实验步骤a）按照实验要求，完成对MATLAB程序的编写，并生成相应的波形图；b）对上述问题进行理论计算，将

4、理论计算的结果与上述实验仿真的结果相比较，并解释实验结果是否正确；c）反思实验过程中出现的问题，并完成实验报告。五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（此两部分合并成一项）1．求以下有限长离散时间信号的离散时间傅立叶变换X()≤n≤101)已知，0实验程序：实验图像如下：实验结果分析：先进行理论计算，根据离散时间傅里叶变换的公式可以得到有限长离散时间信号傅里叶变换的值，即10j(3)11jn1(0.9e)XX(n)ej()n=010.9e3从而可以得到其幅频和相频曲线，由于是非周期离散信号，所以在频域上，应该是连续且周期

5、的，结合MATLAB得到的幅频和相频曲线观察，其曲线确实是连续曲线，切实周期性曲线，所以理论与实际仿真的结果基本相符。n−10≤n≤102)已知x(n)=2实验程序如下所示：实验图像如下所示：实验结果分析：所采用方法与一相同，程序使用循环来实现DTFT，先进行理论计算，根据离散时间傅里叶变换的公式，可以得到有限长离散时间信号的离散时间傅里叶变换的值，即101010j1111jjn2e2eXX(n)ejn=-1012e从而可以得到其幅频和相频曲线，同一，由于信号是非周期离散信号，所以在频域上应该是连续且周期的，结合MATLA

6、B得到的幅频和相频曲线观察，其曲线确实是连续曲线，切实周期性曲线，所以理论与实际仿真的结果基本相符。2．因果LTI系统yn()0.81(yn2)xn()xn(2)求：H(z)冲激响应h（n）单位阶跃响应u（n）He(j)，并画出幅频和相频特性。实验程序：实验图：实验结果分析：yn()0.81(yn2)xn()xn(2)Yz()0.81zYz2()zy1(-1)y(2)Xz()zXz2()zx1(-1)x(2)y(-1)y(2)x(-1)x(2)02Yz()1zHz

7、()2Xz()10.81z由理论推导与实际程序操作可知，将理论结果稍加变形即可得到实验结果，运行过程正确。实验程序：实验图：2Yz()1z实验结果分析：Hz()2Xz()10.81zH（z）10011911()z81z162z0.9z0.91、z0.9时，hz()100()n190.9(0.9)nu(n1)811622、z0.9时，hz()100()n190.9(0.9)nun()81162实验结果z0.9的情况，且实验结果与理论相符合。实验程序：实验图：实验结果分析：21z

8、zYz()Hz()*Xz()*210.81zz1Yz()10.192