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1、西安郵電學院数字信号处理课内实验报告书系部名称：计算机系学生姓名：常成娟专业名称：电子信息科学与技术班级：0603学号：04062095时间：2008-11-23实验二：用FFT作谱分析一、实验目的：（1）进一步加深DFT算法原理和基本性质的理解（因为FFT只是DFT的一种快速算法，所以FFT的运算结果必然满足DFT的基本性质）。（2）熟悉FFT算法原理和FFT子程序的应用。（3）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，以便在实际中正确应用FFT。二、实验步骤：（1）复习DFT的定义、性质和用DFT作谱分析的有关内容。（2
2、）复习FFT算法原理与编程思想，并对照DIT—FFT运算流图和程序框图，读懂本实验提供的FFT子程序。（3）编制信号产生子程序，产生以下典型信号供谱分析用：=R4(n)=cos(pi/4*n)=sin(pi/8*n)=cos(pi*8*t)+sin(pi*16*t)+cos(20*pi*t)应当注意，如果给出的是连续信号xa(t),则首先要根据其最高频率确定采样速率fs以及由频率选择采样点数N，然后对其进行软件采样（即计算x(n)=xa(nT),0<=n<=N-1）,产生对应序列x(n)。对信号x6(t)，频率分辨率的选择要以能分辨开其中的三个频率对应的谱线为准则。对
3、周期序列，最好截取周期的整数倍进行分析，否则有可能产生较大的分析误差。请实验者根据DFT的隐含周期性思考这个问题。（4）编写主程序。下图给出了主程序框图，供参考。本实验提供FFT子程序和通用绘图子程序。开始读入长度N调用信号产生子程序产生试验信号调用FFT子程序（函数）计算信号的DTF调用绘图子程序（函数）绘制{X（k）}曲线调用绘图子程序（函数）绘制时间序列波形图结束三、上机实验内容（1）对2中所给出的信号逐个进行谱分析。下面给出针对各信号的FFT变换区间N以及对连续信号的采样频率fs。,,,,,：N=8，16：fs=64（hz）,N=16,32,64实验结果：1．
4、=R4(n)原程序：n=[0:7];x=[11110000]f1=fft(x,8)f2=fft(x,16)subplot(2,2,1)stem(n,x);axis([0802])xlabel('n')ylabel('x1(n)')title('x1的波形')subplot(2,2,4)k=[0:15]stem(k,abs(f2));axis([01605])xlabel('k')ylabel('
5、x1(k)
6、')title('x1(n)的8点fft')subplot(2,2,3)k=[0:7]stem(k,abs(f1));axis([01005])xlabel('k
7、')ylabel('
8、x1(k)
9、')title('x1(n)的8点fft')得到的波形图如下：2．原程序：n=[0:7];x=[12344321]f1=fft(x,8)f2=fft(x,16)subplot(2,2,1)stem(n,x);axis([0804])xlabel('n')ylabel('x2(n)')title('x2的波形')subplot(2,2,4)k=[0:15]stem(k,abs(f2));axis([016020])xlabel('k')ylabel('
10、x2(k)
11、')title('x2(n)的8点fft')subplot(2,2,3)
12、k=[0:7]stem(k,abs(f1));axis([010020])xlabel('k')ylabel('
13、x2(k)
14、')title('x2(n)的8点fft')波形图：3．原程序：n=[0:7];x=[43211234]f1=fft(x,8)f2=fft(x,16)subplot(2,2,1)stem(n,x);axis([0804])xlabel('n')ylabel('x3(n)')title('x3的波形')subplot(2,2,4)k=[0:15]stem(k,abs(f2));axis([016020])xlabel('k')ylabel('
15、x
16、3(k)
17、')title('x3(n)的8点fft')subplot(2,2,3)k=[0:7]stem(k,abs(f1));axis([08020])xlabel('k')ylabel('
18、x3(k)
19、')title('x3(n)的8点fft')4．=cos(pi/4*n)原程序：n=[0:7];x=cos(0.25*pi*n)f1=fft(x,8)subplot(2,2,1)stem(n,x);axis([08-44])xlabel('n')ylabel('x4(n)')title('x4的波形')n=[0:15]x=cos(0.25*pi*n
