数字信号处理实验报告三--用FFT对信号作频谱分析.pdfVIP

. 实验三 用 FFT对信号作频谱分析 姓名： 班级： 学号： 一、 实验目的 学习用 FFT对连续信号和时域离散信号进行谱分析的方法，了解可能出现的分析误差 及其原因，以便正确应用 FFT。 二、 实验原理与方法 用 FFT 对信号作频谱分析是学习数字信号处理的重要内容。经常需要进行谱分析的信 号是模拟信号和时域离散信号。对信号进行谱分析的重要问题是频谱分辨率 D 和分析误差。 频谱分辨率直接和 FFT 的变换区间 N 有关，因为 FFT 能够实现的频率分辨率是 2 / N ，因 此要求 2 / N D 。可以根据此式选择 FFT 的变换区间 N。误差主要来自于用 FFT 作频谱 分析时，得到的是离散谱，而信号（周期信号除外）是连续谱，只有当 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。 周期信号的频谱是离散谱， 只有用整数倍周期的长度作 FFT，得到的离散谱才能代表周 期信号的频谱。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。 对模拟信号进行谱分析时，首先要按照采样定理将其变成时域离散信号。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。 三、实验内容及步骤 （1）对以下序列进行谱分析。 x (n) R (n) 1 4 n 1, 0 n 3 x (n) 8 n, 4 n 7 2 0 , 其他 n 4 n, 0 n 3 x (n) n 3, 4 n 7 3 0 , 其他 n . . 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。 （2 ）对以下周期序列进行谱分析。 x (n) cos n 4 4 x (n) cos( n/ 4) cos( n/8) 5 选择 FFT 的变换区间 N 为 8 和 16 两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。 （3 ）对模拟周期信号进行谱分析 x (t ) cos8 t cos16 t cos20 t 6 选择 采样频率 Fs 64 Hz ，变换区间 N=16,32,64 三种情况进行谱分析。分别打印其幅频 特性，并进行分析和讨论。 四、实验结果 (1) 实验源程序 % 用 FFT 对信号作频谱分析 clear all;close all %实验内容 (1)====================================