资源描述:
《实验二 信号的频域分析.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、实验二信号的频域分析一・实验目的1,aaMATLAB编程观察周期信号的合成过程,进—•步了解周期信号的傅里叶级数分解特性。2.学习用MATLAB绘制周期信号的频谱的方法,观察周期信号的离散性、谐波性和收敛性。3•用MATLAB研究矩形波的频谱,观察周期变化和脉冲变化对频谱的影响。4.学习用MATLAB的符号运算功能计算傅里叶变换和反变换的方法。5.掌握用MATLAB绘制非周期信号频谱的数值方法。6.掌握信号的采集方法与过程以及信号恢复的原理与方法。二・实验内容1.题目:2-1已知信号周期如图所示。其中
2、T=4s,A二1,试:1)画出两个周期信号的频谱图。2)求傅里叶级数最高谐波次数20的部分和波形,并比较。源程序:T=4N=20t=linspace(-T/2,T/2,1000)wO=2*pi/Tf=sawtooth(wO*1)fork=0:Na(k+1)=2/T*trapz(t,f•*cos(k*w0*t))b(k+l)=2/T*trapz(t,f・(k*w0壮))endAn=a-j*bAn(l)=a(l),t+T]subplot(2,3,1);plot(tt,ff,'Linewidth'A1.5)
3、;ylabel(*f(t)*)title('周期信号波形'Fontsize'A8)subplot(2,3,2);h=stem(0:N,abs(An)9'.1);holdonh=stem(0:-1:-N,abs(An),1.1)titie「幅度频谱JfFontsiz",8)xlabel(1omega1);ylabel(1F(jomega)1)subplot(2,3,3);h=stem(0:N,angle(An)z'•1);holdonh=stem(0::-N,-angle(An)r1.1)title
4、('相位频谱」rTFontsize'A8)xlabel(1omega1);ylabel(1phi(jomega)1)f=sawtooth(wO*t,0.5)fork=0:Na(k+1)=2/T*trapz(t,f.*cos(k*w0*t))b(k+1)=2/T*trapz(tzf.*sin(k*w0*t))endAn=a-j*bAn(l)=a(l)tt=[t-Tftft+T]subplot(2,3,4);plot(tt,ff,1LineWidth*,1.5);ylabel('f(t)')titl
5、e(1周期信号波形1/1Fontsize1,8)subplot(2,3,5);h=stem(0:NZabs(An),1.*);holdonh=stem(0:-1:-Nzabs(An)r.1)title「幅度频谱JTFontsize1,8)xlabel(1omega');ylabel(1F(jomega)')subplot(2,3,6);h=stem(0:NZangle(An)9'•*);holdonh=stem(0:-1:-Nz-angle(An),'.1)title('相位频谱,,1Fontsi
6、ze',8)xlabel(*omega1);ylabel(1phi(jomega)1)程序运行结果(截图):周期信号波形幅度频谱周期倍号波形130-e--1相位频谱2i050.50£0-10幅度频谱10■2―-20020(D相位频谱A1.题目:2-2求下列信号的傅里叶变换。并比较/;(t)与氏(t)的幅度谱和相位谱,进行简单分析(令A=2,a=3)o—dta)(t)二Aeu(t)b)f2(t)=AedLu(~t)源程序:ex2_2.m:CXHFT・mfunctiony=CXHFT(xftn,wn
7、);tl=tn(1);t2=tn(2);wl=wn(1);w2=wn(2);t=t1:0.01:t2;N=500;W=6*pi*2;k=-N:N;w=k*W/N;ft=eval([x]);fmax=max(ft);fmin=min(ft);df=(fmax-fmin)*0.1;F=ft*exp(-j*t1*w)*0.01;Fl=abs(F);Fmax=max(Fl);Fmin=min(Fl);dF=(Fmax-Fmin)*0.1Pl=angle(F)*180/pi;Pmax=max(Pl);Pmin=
8、min(Pl);subplot(3,1,1),plot(t,ft,'Linewidth1,2),grid;ylabel(1f(t)*)title(,连续信号f(t)的波形','Fontsize'z8);axis([tlzt2zfmin-df,fmax+df]);set(gcaz1Fontsize1z8)subplot(3,1,2),plot(w,Fl,'linewidth',2),grid;ylabel('F(jw)的模')title('连续信号的幅度频