文档介绍：:..实验3用FFT对信号作频谱分析知识要点:(1)谱分析的两个重要技术指标:频谱分辨率F和分析误差频谱分辨率与FFT的变换区间N有关,FFT能够实现的频率分辨率是2tt/N,因此要求F。应根据该条件选择FFT的变换区间N。误差主要来自于用FFT作频谱分析吋,得到的是离散谱,而信号(周期信号除外)是连续谱,只宥当N较大时离散谱的包络才能逼近于连续谱,因此N要适当选择大一些。(2)用FKT分析周期信号的频谱方法周期信号的频谱是离散谱,只有用整数倍周期的长度作FFT,得到的离散谱冰能代表周期倍号的频谱。如果不知道信号周期,可以尽量选择信号的观察时间长一些。如果是模拟周期信号,也应该选取整数倍周期的长度,经过采样后形成周期序列,按照周期序列的谱分析进行。截取长度M等于列n)的整数周期(M 的DFT算法为:xM(n)=x(n)-RM(n)XM(k)=DFT[〜⑻]=mX々/m=整数k/m憋数k—0,1,…,m/V—1可见,x也能表示外0的频谱结构,只是在々=rw时,Urm)=mX(r),表示列n)的r次谐波谱线,其幅度扩大m倍。而其它A值时,XM(k)=(r)与(⑽对应点频率是相等的•〃的。所以,只要截取:f(〃)的整数个周期NmN进行DFT,就可得到它的频谱结构,达到谱分析的目的。实验内容1:对非周期序列进行谱分析对以卜*序列进行谱分析A⑻二穴4⑻功7)n+18-/200<打<34</?<7else4-z? 0<n<3x3(z?)=n-3 4</?<70 else选择FFT的变换区间N为8和16两种情况进行频谱分析。分别打印其幅频特性曲线,并进行对比、分析和讨论。设计方法:(1)生成各时域离散信号。(2)计算1024点、8点、16点FFT。(3)绘制频谱图。程序运行结果:(1)非周期序列七⑻的频谱及8点、16点DFT0 •參 參012345678⑹16点DFTIx^n}】图3-1非周期序列6(/1)的频谱及8点、16点DFT(2)非周期序列X,⑻的频谱及8点、16点DFT(b)8点DFI[x2(n)]20•I0020>3 4 5(c)16点DFT[x2(n)]71010121416图3-2非周期序列的频谱及8点、16点DFT(3)非周期序列(幻的频谱及8点、16点DFT20•S10> .0' * 4 • i 4—012345678(c)16点DFT[x3(n)]20,1010121416图3-3非周期序列x3(zi)的频谱及8点、16点DFT实验结果分析:(1)非周期离散序列的8点DFT和16点DFT分别是原序列频谱函数的8点和16点采样。(2)因为x^)=x2((n+4))8^(n),所以,&⑻与x2⑻的8点DFT的模相等,如阁3-2(b)和阁3-3(b)所示。但是,当N=16时,x3(n)与易⑻不满足循环移位关系,所以图3-2(c)和图3-3(c)的模不同◊实验内容2:对周期序列进行谱分析对以卜*周期序列进行谱分析(7T\x4(zi)=cos—n/、(\x5(n)=cosl—Z2l+cosl—/tI选择FFT的变换区间N为8和16W种情况分别对以上序列进行频谱分析。分别打印其幅频特性曲线,并进行对比、分析和讨论。设计方法:(1)生成各时域离散信号。(2)