文档介绍：实验二应用FFT对信号进行频谱分析
一、实验目的
1、加深对离散信号的DTFT和DFT及其相互关系的理解
2、在理论学****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算法及其程序的编写。
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进行信号分析的过程中可能出现的问题,以便在实际中正确应用FFT
二、实验原理与方法
数字频率是对模拟频率的归一化,序列的频谱是采样信号频谱的周期延拓,只要分析采样序列的频谱,就可以得到相应的连续信号的频谱,(这里的信号必须是带限信号,采样必须满足奈奎斯特采样定理)
在各种信号序列中,有限长序列在数字信号中占有很重要的地位,无限长的序列也往往可以用有限长序列来逼近,对于有限长序列我们可以使用离散傅里叶变换(DFT)
DFT是对序列傅里叶变换的等间距采样,可用于序列的频谱分析,可能出现三种误差:
混淆现象、泄漏现象、栅栏效应
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,了解不同q值对信号时域特性和幅频特性的影响
q=2
>> n=0:15;
>> p=8;q=2;x=exp(-1*(n-p).^2/q);
>> subplot(3,2,1);stem(x);title('q=2,时域');
>> subplot(3,2,2);stem(abs(fft(x)));title('q=2,频域')
q=4
>> q=4;x=exp(-1*(n-p).^2/q);
>> subplot(3,2,3);stem(x);title('q=4,时域');
>> subplot(3,2,4);stem(abs(fft(x)));title('q=4,频域')
q=8
>> q=8;x=exp(-1*(n-p).^2/q);
>> subplot(3,2,5);stem(x);title('q=8,时域');
>> subplot(3,2,6);stem(abs(fft(x)));title('q=8,频域')
q越大,时域的大幅度部分越多,频域的幅度较大的部分也越多
(2)固定q=8,改变p的值,使p分别等于8,13,14,观察它们的时域和幅频特性,注意当p等于多少时,才会发生明显的泄露现象
p=8时
>> n=0:15;
>> q=8;p=8;x=exp(-1*(n-p).^2/q);
>> subplot(3,2,1);stem(x);title('p=8,时域')
>> subplot(3,2,2);stem(abs(fft(x)));title('p=8,频域')
p=13时
>> p=13;x=exp(-1*(n-p).^2/q);
>> subplot(3,2,3);stem(x);title('p=13,时域')
>> subplot(3,2,4);stem(abs(fft(x)));title('p=13,频域')
p=14时
>> p=14;x=exp(-1*(n-p).^2/q);
>> subplot(3,2,5);stem(x);title('p=14,时域')
>> subplot(3,2,