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《数字信号处理实验五、六》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、实验五利用DFT分析信号的频谱一、实验目的1．实现有限长序列的点的计算；2．研究记录时间、采样频率、频域采样点数对频谱的影响；二、实验内容有一调幅信号xa(t)=[1+cos(2π×50t)]cos(2π×500t)确定合理的采样频率fS及记录长度T0，用DFT做频谱分析。要求能分辨xa(t)的所有频率分量。三、实验原理欲用DFT分析连续时间信号的频谱，要做到1．将连续时间信号xa(t)离散为序列xa(nT)时域采样定理：要想采样后能够不失真地还原出原信号，则采样频率fS必须大于两倍的信号谱最高频率fh。即fS>2fh。时
2、域采样间隔T=1/fSxa(nT)=xa(t)
3、t=nTn为整数2．设记录T0，则意味着将xa(nT)截短为一有限长的序列x(n)，其长度N1=T0/T，即在时域内乘一个矩形窗函数，用数学语言表达为x(n)=xa(nT)RN1(n)对周期序列而言，T0应为序列周期的整数倍，否则由于有限长的矩形窗函数影响，造成原信号频谱的“扩散”—频谱泄露，使最高频率有可能超过折叠频率（fS/2），产生频率混叠现象。3．对有限长序列的频谱X(ejω)进行采样，在一个周期内采样点数为N2。频域采样定理：对于N1点的有限长序列，频域采样不失真的
4、条件是N2≥N1在N2＞N1时，对补零到长度为N2。（通常取N2=N1）4．X(k)=DFT[x(n)]==四、实验步骤1．编写一计算有限长序列的DFT的程序；2．确定信号x(t)的周期Ti及最高频率fh；3．设定fS=2kHz→T=0.5mS，将xa(t)离散化；4．令记录长度T0=0.02S→N1=40，编程计算N2=40的X(ejω)、X(k)并绘制幅频图；5．令记录长度T0=0.016S→N1=32，编程计算N2=32或64的X(ejω)、X(k)并绘制幅频图；6．令记录长度T0=0.02S→N1=80，编程计算N
5、2=80或128的X(ejω)、X(k)并绘制幅频图；7．令记录长度T0=0.05S→N1=100，编程计算N2=100或128的X(ejω)、X(k)并绘制幅频图五、实验要求仔细观查并解释步骤4~7中的各种现象。六、程序示例functionshiyan2(N1,N2,M)n0=[0:1:N1-1];%截取原始信号N1点n=[0:1:N2-1];%补零N2-N1个y=(1+cos(0.05*pi*n0)).*cos(0.5*pi*n0);%原始信号，其周期N=40，频率分量为0.45*pi，0.5*pi，0.55*pix=
6、[y(1:1:N1),zeros(1,N2-N1)];%信号序列w=[0:1:2000]*2*pi/2000;x0=x*exp(-j*n'*w);%信号序列的傅里叶变换magx0=abs(x0);%信号序列的傅里叶变换的幅度a=max(magx0);magx0=magx0/a;%幅度归一化x1=dft(x,N2);%信号序列的N2点离散傅里叶变换magx1=abs(x1(1:1:N2/2+1))/a;k1=0:1:N2/2;w1=2*pi/N2*k1;figure(M)subplot(2,1,1)stem(n,x);%绘制
7、信号序列的离散序列图axis([0,N2,-2.5,2.5])line([0,N2],[0,0])subplot(2,1,2)plot(w/pi,magx0)%绘制信号序列的傅里叶变换的幅频响应图holdonstem(w1/pi,magx1,'r')%绘制信号序列傅里叶变换的幅频响应离散序列图axis([0,1,0,1.1])function[Xk]=dft(xn,N)%计算序列xn的N点离散傅里叶变换n=[0:1:N-1];k=[0:1:N-1];WN=exp(-j*2*pi/N);nk=n'*k;WNnk=WN.^nk
8、;Xk=xn*WNnk;图1（N1=32，N2=32）图2（N1=32，N2=64）图3（N1=40，N2=40）图4（N1=80，N2=80）图5（N1=80，N2=128）图6（N1=100，N2=100）图7（N1=100，N2=128）实验六FFT频谱分析及应用一、实验目的：1、通过实验加深对FFT的理解；2、熟悉应用FFT对典型信号进行频谱分析的方法。二、实验内容使用MATLAB程序实现信号频域特性的分析。涉及到离散傅立叶变换(DFT)、快速傅立叶变换(FFT)及信号频率分辨率等知识点。三、实验仪器1、具有WIN
9、DOWS98/2000/NT/XP操作系统的计算机一台；2.、MATLAB编程软件。四、实验原理在各种信号序列中，有限长序列占重要地位。对有限长序列可以利用离散傅立叶变换(DFT)进行分析。DFT不但可以很好的反映序列的频谱特性，而且易于用快速算法(FFT)在计算机上进行分析。有限长序列的DFT是其z变
