實驗三--用fft對信號作頻譜分析

1、實驗三：用實驗三：用FFT對信號作頻譜分析對信號作頻譜分析1實驗目的學習用FFT對連續(xù)信號和時域離散信號進行譜分析的方法，了解可能出現(xiàn)的分析誤差及其原因，以便正確應用FFT。2.實驗原理用FFT對信號作頻譜分析是學習數(shù)字信號處理的重要內(nèi)容。經(jīng)常需要進行譜分析的信號是模擬信號和時域離散信號。對信號進行譜分析的重要問題是頻譜分辨率D和分析誤差。頻譜分辨率直接和FFT的變換區(qū)間N有關，因為FFT能夠?qū)崿F(xiàn)的頻率分辨率是，因此要求。可以根據(jù)此式選

2、擇FFT的變換區(qū)間N。誤差主要來自于N2?DN?2?用FFT作頻譜分析時，得到的是離散譜，而信號（周期信號除外）是連續(xù)譜，只有當N較大時離散譜的包絡才能逼近于連續(xù)譜，因此N要適當選擇大一些。周期信號的頻譜是離散譜，只有用整數(shù)倍周期的長度作FFT，得到的離散譜才能代表周期信號的頻譜。如果不知道信號周期，可以盡量選擇信號的觀察時間長一些。對模擬信號進行譜分析時，首先要按照采樣定理將其變成時域離散信號。如果是模擬周期信號，也應該選取整數(shù)倍周期

3、的長度，經(jīng)過采樣后形成周期序列，按照周期序列的譜分析進行。3實驗步驟及內(nèi)容（1）對以下序列進行譜分析。?????????????????????????其其nnnnnnx其其nnnnnnxnRnx0743304)(0748301)()()(3241選擇FFT的變換區(qū)間N為8和16兩種情況進行頻譜分析。分別打印其幅頻特性曲線。并進行對比、分析和討論。（2）對以下周期序列進行譜分析。4()cos4xnn??5()cos(4)cos(8)xn

4、nn????選擇FFT的變換區(qū)間N為8和16兩種情況分別對以上序列進行頻譜分析。分別打印其幅頻特性曲線。并進行對比、分析和討論。（3）對模擬周期信號進行譜分析6()cos8cos16cos20xtttt??????選擇采樣頻率，變換區(qū)間N=163264三種情況進行譜分析。分別打印其幅頻HzFs64?特性，并進行分析和討論。figure(4)Fs=64T=1FsN=16n=0:N1x6nT=cos(8pinT)cos(16pinT)cos

5、(20pinT)X6k16=fft(x6nT)Tp=NTF=1Tpk=N2:N21fk=kFsubplot(311)stem(fkabs(X6k16).)boxontitle((6a)16|點DFT[x_6(nT)])xlabel(f(Hz))ylabel(幅度)axis([NF21NF2101.2max(abs(X6k16))])N=32n=0:N1x6nT=cos(8pinT)cos(16pinT)cos(20pinT)X6k32=

6、fft(x6nT)X6k32=fftshift(X6k32)Tp=NTF=1Tpk=N2:N21fk=kFsubplot(312)stem(fkabs(X6k32).)boxontitle((6b)32點|DFT[x_6(nT)])xlabel(f(Hz))ylabel(幅度)axis([NF21NF2101.2max(abs(X6k32))])N=64n=0:N1x6nT=cos(8pinT)cos(16pinT)cos(20pinT