太原理工大学数字信号处理实验二应用FFT对信号进行频谱分析.docx
- 文档编号:27770294
- 上传时间:2023-07-04
- 格式:DOCX
- 页数:8
- 大小:119.13KB
太原理工大学数字信号处理实验二应用FFT对信号进行频谱分析.docx
《太原理工大学数字信号处理实验二应用FFT对信号进行频谱分析.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《太原理工大学数字信号处理实验二应用FFT对信号进行频谱分析.docx(8页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
太原理工大学数字信号处理实验二应用FFT对信号进行频谱分析
实验二应用FFT对信号进行频谱分析
1、实验目的
1、加深对离散信号的DTFT和DFT的及其相互关系的理解。
2、在理论学习的基础上,通过本次实验,加深对快速傅里叶变换的理解,熟悉FFT算法极其程序的编写。
3、熟悉应用FFT对典型信号进行频谱分析的方法。
4、了解应用FFT进行信号频谱分析过程中可能出现的问题,以便在实际中正确应用FFT。
2、实验原理和方法
快速傅里叶变换FFT并不是与DFT不相同的另一种变换,而是为了减少DFT运算次数的一种快速算法。
它是对变换式进行一次次的分解,使其成为若干小数点DFT的组合,从而减小运算量。
常用的FFT是以2为基数,其长度
。
它的运算效率高。
当需要进行变换的序列的长度不是2的整数次方的时候,为了使用以2为基的FFT,可以用末尾补零的方法,使其长度延长至2的整数次方。
三、实验内容及步骤
1、观察高斯序列的时域和频域特性
(1)固定信号
的参数p=8,改变q的值,使q分别等于2,4,8。
观察它们的时域和幅频特性,了解q取不同值的时候,对信号时域特性和幅频特性的影响。
(1)
n=0:
15;
p=8;q=2;
x=exp(-1*(n-p).^2/q);
closeall;
subplot(3,2,1);
plot(n,x);
y=fft(x);
y=abs(y);
subplot(3,2,2)
stem(n,y);
p=8;q=4;
x=exp(-1*(n-p).^2/q);
subplot(3,2,3);
plot(n,x);
y=fft(x);
y=abs(y);
subplot(3,2,4)
stem(n,y);
p=8;q=8;
x=exp(-1*(n-p).^2/q);
subplot(3,2,5);
plot(n,x);
y=fft(x);
y=abs(y);
subplot(3,2,6)
stem(n,y);
(2)固定q=8,改变p,使p分别等于8,13,14,观察参数p变化对信号序列时域及幅频特性的影响。
注意p等于多少时,会发生明显的泄漏现象,绘制相应的时域序列和幅频特性曲线。
(2)
n=0:
15;
p=8;q=8;
x=exp(-1*(n-p).^2/q);
closeall;
subplot(3,2,1);
plot(n,x);
y=fft(x);
y=abs(y);
subplot(3,2,2)
stem(n,y);
p=13;q=8;
x=exp(-1*(n-p).^2/q);
subplot(3,2,3);
plot(n,x);
y=fft(x);
y=abs(y);
subplot(3,2,4)
stem(n,y);
p=14;q=8;
x=exp(-1*(n-p).^2/q);
subplot(3,2,5);
plot(n,x);
y=fft(x);
y=abs(y);
subplot(3,2,6)
stem(n,y);
2.衰减正弦序列
n=0:
15;
a=0.1;f=0.0625;
x=exp(-a*n).*sin(2*pi*f*n);
closeall;
subplot(3,2,1);
plot(n,x);
y=fft(x);
y=abs(y);
subplot(3,2,2);
stem(n,y);
n=0:
15;
a=0.1;f=0.4375;
x=exp(-a*n).*sin(2*pi*f*n);
subplot(3,2,3);
plot(n,x);
y=fft(x);
y=abs(y);
subplot(3,2,4);
stem(n,y);
n=0:
15;
a=0.1;f=0.5625;
x=exp(-a*n).*sin(2*pi*f*n);
subplot(3,2,5);
plot(n,x);
y=fft(x);
y=abs(y);
subplot(3,2,6);
stem(n,y);
3.三角波序列
fori=1:
4;
x(i)=i;
end
fori=5:
8;
x(i)=9-i;
end
closeall;
subplot(2,2,1);
plot(n,x);
y=fft(x);
y=abs(y);
subplot(2,2,2);
stem(n,y);
fori=1:
8;
x(i)=i;
end
fori=9:
16;
x(i)=17-i;
end
subplot(2,2,3);
plot(n,x);
y=fft(x);
y=abs(y);
subplot(2,2,4);
stem(n,y)
四、思考题
1
答:
不同在单位圆上的Z变换频谱中,xc(n)的低频分量比xd(n)的多一些。
2.答、当N与进行FFT变换的点数K一样的时候,可以认为DFS与FFT的变换时相等的,这时我们可以用DFS来分析FFT。
但是在N与K不相等的时候,DFS与FFT变换不等价。
如上面所说得正弦信号sin(2
fn),f=0.1,用16点的FFT来做DFT运算,N=10而K=16。
用16点FFT得到到的频谱不是真实信号的频谱。
五、实验总结:
1.通过实验加深对离散信号的DTFT和DFT的及其相互关系的理解。
2.在理论学习的基础上,通过本次实验,加深了对快速傅里叶变换的理解,熟悉了FFT算法极其程序的编写。
3.了解了应用FFT进行信号频谱分析过程中可能出现的问题,以便在实际中正确应用FFT。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 太原 理工大学 数字信号 处理 实验 应用 FFT 信号 进行 频谱 分析