文档介绍：该【频谱的总有效值 】是由【青山代下】上传分享，文档一共【4】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【频谱的总有效值 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。频谱的总有效值一、;:余弦信号、方波信号、三角波信号;,MATLAB编程仿真(1)整周期采样、非整周期采样→频谱泄漏;(2)填零运算→高密度频谱;(3)非整周期采样时,加窗改进;。二、实验原理1、利用DFT计算连续信号的频谱分析过程采样截短采样截短DFT从图中看出,这是一次近似过程,首先,用离散采样信号的DTFT来近似连续信号的傅立叶变换,其次,将截短,这一过程等效于用一矩形序列与相乘,其DTFT为最后,再对截短的信号作DFT2、频谱分析的近似过程出现问题及解决办法(1)混叠①混叠现象对连续信号x(t)进行数字处理前,要进行采样采样序列的频谱是连续信号频谱的周期延拓,周期为fs,如采样率过低,不满足采样定理,fs<2fh,则导致频谱混迭,使一个周期内的谱对原信号谱产生失真,无法恢复原信号,进一步的数字处理失去依据。另外,干扰信号的频率高于折叠频率的也会产生频谱混叠。②对于干扰信号的频率高于产生频谱混叠的解决办法:在采样前加一抗混叠滤波器,滤除高于折叠频率的频率成分。(2)泄漏①产生原因处理实际信号序列x(n)时,一般总要将它截断为一有限长序列,长为N点,相当于乘以一个矩形窗w(n)=RN(n)。矩形窗函数,其频谱有主瓣,也有许多副瓣,窗口越大,主瓣越窄,当窗口趋于无穷大时,就是一个冲击函数。我们知道,时域的乘积对频域的应卷积,所以,加窗后的频谱实际是原信号频谱与矩形窗函数频谱的卷积,卷积的结果使频谱延伸到了主瓣以外,且一直延伸到无穷。当窗口无穷大时,与冲击函数的卷积才是其本身,这时无畸变,否则就有畸变。例如,信号为,是一单线谱,但当加窗后,线谱与抽样函数进行卷积,原来在Ω0处的一根谱线变成了以Ω0为中心的,形状为抽样函数的谱线序列,原来在一个周期(Ωs)内只有一个频率上有非零值,而现在一个周期内几乎所有频率上都有非零值,即的频率成份从Ω0处“泄漏”到其它频率处去了。考虑各采样频率周期间频谱“泄漏”后的互相串漏,卷积后还有频谱混迭现象产生。②解决办法:增加截短的长度N,以减小泄漏。(3)栅栏效应①栅栏效应的产生N点DFT是在频率区间[0,2π]上对信号频谱进行N点等间隔采样,得到的是若干个离散的频谱点X(k),且它们限制在基频的整数倍上,这就好像在栅栏的一边通过缝隙看另一边的景象一样,只能在离散点处看到真实的景象,其余部分频谱成分被遮挡,所以称之为栅栏效应。②减小栅栏效应方法:尾部补零,使谱线变密,增加频域采样点数,原来漏掉的某些频谱分量就可能被检测出来。(4)DFT的分辨率填补零值可以改变对DTFT的采样密度,人们常常有一种误解,认为补零可以提高DFT的频率分辨率。事实上我们通常规定DFT的频率分辨率为,这里的N是指信号x(n)的有效长度,而不是补零的长度。不同长度的x(n)其DTFT的结果是不同的;而相同长度的x(n)尽管补零的长度不同其DTFT的结果应是相同的,他们的DFT只是反映了对相同的DTFT采用了不同的采样密度。参数选择的一般原则:(1)若已知信号的最高频率,为防止混叠,选定采样频率;(2)根据频率分辩率,确定所需DFT的长度;(3)和N确定以后,即可确定相应模拟信号的时间长度(这里T是采样周期)。三、实验内容及结果1、余弦波频谱分析对余弦函数x(t)=cos(2*25t)进行频谱分析,采样频率为1000Hz,对其进行整周期采样,非整周期采样,频谱泄露及其改善方法。其程序代码和运行结果如下。程序代码:fs=1000;t=0:1/fs:;%xx=cos(2*pi*25*t);subplot(321),plot(t,x),axis([-]);title('x(t)=cos(2*pi*25*t)');gridon;%x(n);nx=[0:99];x0=cos(2*pi*1/25*nx);subplot(322),stem(nx,x0);title('x(n)');gridon;%整周期采样N1=100;x1=x0(1:N1);X1=fft(x1,N1);magX1=abs(X1(1:N1/2+1))*2/N1;w1=[0:N1/2]*2*pi/N1;subplot(323);stem(w1/pi,magX1);title('整周期采样');gridon;%265点DFT,highresolution。spectrumN2=256;X=fft(x0,N2)。