FFT频谱分析及应用Word格式.docx
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absangle,这些函
数一般和fft同时使用。
四、实验组织运行要求
1、学生在进行实验前必须进行充分的预习,熟悉实验内容;
2、学生根据实验要求,读懂并理解相应的程序;
3、学生严格遵守实验室的各项规章制度,注意人身和设备平安,配合和服从实验室人员管理;
4、教师在学生实验过程中予以必要的辅导,独立完成实验;
5、采用集中授课形式。
五、实验条件
1、具有WINDOWS98/2000/NT/XP操作系统的计算机一台;
2.、MATLAB编程软件。
六、实验步骤
在“开始--程序〞菜单中,找到MATLAB程序,运行启动;
进入MATLAB后,在CommandWindow中输入实验程序,并执行;
记录运行结果图形,作分析。
具体步骤如下:
1、用FFT进行典型信号的频谱分析:
①咼斯序列:
x〔M〕=*已,0乞科冬15
0.else
参数:
p=3,q=6;
p=2,q=9;
p=5,q=7。
%FFT进行高斯序列的频谱分析
n=0:
15;
%定义序列的长度是16
p=3;
q=6;
x=exp(-1*(n-p).八2/q);
%利用fft函数实现富氏变换
closeall;
subplot(3,2,1);
stem(x);
subplot(3,2,2);
stem(abs(fft(x)))
p=2;
q=9;
x=exp(-1*(n-p).八2/q);
%改变信号参数,重新计算
subplot(3,2,3);
subplot(3,2,4);
stem(abs(fft(x)))p=5;
q=7;
x=exp(-1*(n-p).A2/q);
subplot(3,2,5);
subplot(3,2,6);
stem(abs(fft(x)))
②衰减正弦序列
zsinIjrfnS)<
n<
15
Xb(H)=专:
x=exp(-0.2*n).*sin(2*pi*0.1*n);
%利用fft函数实现富氏变换
subplot(211);
subplot(212);
2、模拟信号x(t)
2sin4(t)5coS8(t),
t=0.01n(n=0:
N一1)进行采样,求:
(1)N=40点FFT的幅度频谱,从图中能否观察出信号的2个频谱分量?
(2)提高采样点数,女口N=128,再求该信号的幅度频谱,此时幅度频谱发生了什么变化?
信号的2个模拟频率和数字频率各为多少?
FFT频谱分析结果与理论上是否一致?
N=40;
N-1;
t=0.01*n;
x=2*sin(4*pi*t)+5*cos(8*pi*t);
k=0:
N/2;
w=2*pi/N*k;
X=fft(x,N);
magX二abs(X(1:
N/2+1));
subplot(2,1,1);
stem(n,x,'
.'
);
title('
signalx(n)'
subplot(2,1,2);
plot(w/pi,magX);
FFTN=40'
xlabel('
w(unit:
pi)'
ylabel('
|X|'
grid
signalx(n)
10
5
llllK
.illllllllli.
JLJJUlJ
-5
-10
20
FFTN=40
100
N=120;
n=0:
magX=abs(X(1:
FFTN=120'
x=sin(3*pi*t)+3*cos(7*pi*t);
k=0:
N=256;
subplot(2,1,2);
xlabel('
w(unit:
signalx(n)
3、有限长序列x(n)={2,1,0,1,3};
nx=[0:
4];
h(n)
={1,3,2,1};
nh=[0:
3],试利用FFT实现由DFT计算线性卷积,并与线性卷积手工直接计算的结果进行比较。
%用FFT实现由DFT计算线性卷积
%lyy12
x=[21013];
h=[1321];
L=9;
XE=fft(x,L);
HE=fft(h,L);
y1=ifft(XE.*HE)
%画出由圆周卷积计算线性卷积结果k1=0:
L-1;
stem(k1,real(y1));
axis([0807]);
圆周卷积'
Timeindexk1'
Amplitude'
y2=conv(x,h)
k2=0:
length(x)+length(h)-2;
stem(k2,real(y2));
axis([0607]);
线性卷积'
Timeindexk2'
L=length(x)+length(h)-1;
HE=fft(h,L);
%画出由圆周卷积计算线性卷积结果
subplot(211);
stem(k,real(y1));
axis([0809]);
Timeindexk'
stem(k,real(y2));
圆周卷积
Timeindexk
线性卷积
L=10;
y仁ifft(XE.*HE)
k1=0:
axis([0707]);
title('
圆周卷积'
Timeindexk1'
y2=conv(x,h)
length(x)+length(h)-2;
axis([08010]);
线性卷积'
Timeindexk2'
XE二fft(x,L);
HE二fft(h,L);
七、实验报告要求
1、报告中要给出实验的MATLAB程序;
2、简述实验目的和原理;
3、按实验步骤附上实验信号序列和幅频特性曲线,分析所得到的图
形,答复每一步提出的问题。
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- FFT 频谱 分析 应用