文档介绍：实验一 FFT 频谱分析及应用 1. 实验目的( 1)通过实验,加深对 FFT 的理解,熟悉 FFT 子程序( 2)熟悉应用 FFT 对典型信号进行频谱分析的方法 2. 实验原理与方法在各种信号序列中,有限长序列占有重要地位。对有限长序列,可以利用离散傅里叶变换( DFT )进行分析。 DFT 不但可以很好地反映序列的频谱特性,而且易于用快速算法( FFT )在计算机上实现。在 MATLAB 中,可以函数 FFT 来实现,其调用格式为),()(Nx FFT yx FFT y??或)(x FFT y?为利用 FFT 算法计算矢量的离散傅里叶变换,当x为矩阵时,y为矩阵 x每一列的 FFT 。当 x的长度为 2的整数次方时,则 FFT 函数采用基 2的 FF T 算法,否则采用稍慢的混合算法。),(Nx FFT y?采用 N点 FFT 。当x的长度小于 N时, FFT 函数就在 x的尾部补零,以构成 N点数据;当 x的长度大于 N时, FFT 函数就会截断序列 x。 3. 实验内容使用 MATLAB 程序实现信号频域特性的分析。涉及到离散傅立叶变换(DFT) 、快速傅立叶变换(FFT) 及信号频率分辨率等知识点。(1)模拟信号)8 cos( 5)4 cos( 2)(tttx????,以)1~0(01 .0???Nnnt 进行采样。①求 N=40 点 FFT 的幅度频谱,从图中能否观察出信号的 2个频率分量? 代码: grid X ylabel xlabel FFTN title magx piw plot subplot kNpiwNkNXabs magx Nx fftX grid n signalx title xn stem subplot tpitpix ntnN ); |'| (' );'pi (' );'40 (' );,/( );2,1,2( ;*/*2 ];2/:1:0[ ));12/:1:1(( );,( ; ); )'( (' ); '.',,( );1,1,2( );**8 cos( *5)**4 cos( *2 ;*01 .0;0;40) 频率(单位: ???????????运行结果为: 图 1-1 ②提高采样点数如 N=128 ,再求该信号的幅度频谱,此时幅度频谱发生了什么变化?信号的 2个模拟频率和数字频率各为多少? FF T频谱分析结果与理论上是否一致? 代码: grid X ylabel xlabel FFTN title magx piw plot subplot kNpiwNkNXabs magx Nx fftX grid n signalx title xn stem subplot tpitpix ntnN ); |'| (' );'pi (' );'128 (' );,/( );2,1,2( ;*/*2 ];2/:1:0[ ));12/:1:1(( );,( ; ); )'( (' ); '.',,( );1,1,2( );**8 cos( *5)**4 cos( *2 ;*01 .0;0;128 ) 频率(单位: ???????????运行结果为: 图 1-2 ,时域上采样更密集,体现在频域上为:幅频特性频率更集中, 且向某一值靠拢。若随着采样更密集则趋向于冲激。实验二 IIR 数字滤波器