哈工程数字信号试验5.doc

数字信号处理实验实验五：谱分析班级： 姓名： 学号： 指导教师： 2013年11月一、 实验原理信号是无限长的，而在进行信号处理时只能采用有限长信号，所以需要将窄带信号“截断”。在信号处理中，“截断”被看成是用一个有限长的“窗口”看无限长的信倍号，或者从分析的角度是无限长的信号x(t)乘以有限长的窗函数w(t),由傅立叶变换性质可知：x(t)w(t)=1/2X(jw)W(jw)如果x(t)是频带有限信号，而w(t)是频带无限函数，截断后的信号也必是频带无限信号，从而产生所谓的频谱泄露。频谱泄露是不可避免的，但是尽量减小，因此设计了不同的窗函数满足不同的要求。从能量的角度，频谱泄露也是能量泄露，因为加窗后，是原来的信号集中在宅频带内的能量分散到无限的频带范围。二、 试验程序试验1N=51;w1=boxcar(N);w2=hanning(N);w3=hamming(N);w4=bartlett(N);w5=blackman(N);w6=triang(N);w7=kaiser(N,5);w8=chebwin(N,20);n=0:N-1;subplot(421)stem(n,w1)title(boxcar)subplot(422)stem(n,w2)title(hanning)subplot(423)stem(n,w3)title(hamming)subplot(424)stem(n,w4)title(bartlett)subplot(425)stem(n,w5)title(blackman)subplot(426)stem(n,w6)title(triang)subplot(427)stem(n,w7)title(kaiser)subplot(428)stem(n,w8)title(chebwin)实验2N=51;Nf=512;w1=boxcar(N);w2=hanning(N);w3=hamming(N);w4=bartlett(N);w5=blackman(N);w6=triang(N);w7=kaiser(N,5);w8=chebwin(N,20);n=0:N-1;H1,W1=freqz(w1,1,Nf);H2,W2=freqz(w2,1,Nf);H3,W3=freqz(w3,1,Nf);H4,W4=freqz(w4,1,Nf);H5,W5=freqz(w5,1,Nf);H6,W6=freqz(w6,1,Nf);H7,W7=freqz(w7,1,Nf);H8,W8=freqz(w8,1,Nf);subplot(241)plot(W1/pi,20*log10(H1)title(boxcar)subplot(242)plot(W2/pi,20*log10(H2)title(hanning)subplot(243)plot(W3/pi,20*log10(H3)title(hamming)subplot(244)plot(W4/pi,20*log10(H4)title(bartlett)subplot(245)plot(W5/pi,20*log10(H5)title(blackman)subplot(246)plot(W6/pi,20*log10(H6)title(triang)subplot(247)plot(W7/pi,20*log10(H7)title(kaiser)subplot(248)plot(W8/pi,20*log10(H8)title(chebwin)试验3N1=10;n1=0:N1-1;w1=boxcar(N1);H1,W1=freqz(w1,1);N2=20;n2=0:N2-1;w2=boxcar(N2);H2,W2=freqz(w2,1);N3=50;n3=0:N3-1;w3=boxcar(N3);H3,W3=freqz(w3,1);N4=100;n4=0:N4-1;w4=boxcar(N4);H4,W4=freqz(w4,1);subplot(221)plot(W1,20*log10(H1)title(N=10)subplot(222)plot(W2,20*log10(H2)title(N=20)subplot(223)plot(W3,20*log10(H3)title(N=50)subplot(224)plot(W4,20*log10(H4)title(N=100)试验4fs=30; Tp=4; f=25/16; N=0.9*Tp*fs; n=0:N-1;w1=boxcar(N);w2=hanning(N);w3=hamming(N);w4=bartlett(N);w5=blackman(N);w6=triang(N);w7=kaiser(N,5);w8=chebwin(N,20);x=0.75+3.4*cos(2*pi*f*n/fs)+2.7*cos(4*pi*f*n/fs)+1.5*sin(3.5*pi*f*n/fs)+2.5*sin(7*pi*f*n/fs); y1=w1.*x;y2=w2.*x; y3=w3.*x; y4=w4.*x; y5=w5.*x; y6=w6.*x;y7=w7.*x; y8=w8.*x; H1,W1=dtft(y1,1024);H2,W2=dtft(y2,1024); H3,W3=dtft(y3,1024); H4,W4=dtft(y4,1024); H5,W5=dtft(y5,1024); H6,W6=dtft(y6,1024); H7,W7=dtft(y7,1024);H8,W8=dtft(y8,1024); subplot(241)plot(W1/pi,abs(H1)title(boxcar)subplot(242)plot(W2/pi,abs(H2)title(hanning)subplot(243)plot(W3/pi,abs(H3)title(hamming)subplot(244)plot(W4/pi,abs(H4)title(bartlett)subplot(245)plot(W5/pi,abs(H5)title(blackman)subplot(246)plo