实验四用FFT对信号作频谱分析

1、实验四程序代码及实验结果图:(1)对以下序列进行谱分析.X(n)= R/n)'n +1, 0< n <3X2 (n) = «8 - n, 4 < n < 70 ,其它n4 -n, 0 _ n _ 3x3(n) = « n -3, 4 < n < 70,其它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.并进行比照、分析和讨论.实验程序代码及结果如下：%产生序列向量x1(n)=R4(n)%产生长度为8的三角波序列x2(n)%产生长度为8的倒三角波序列x3(n)%产生鼓励序列%x1n = ones(1,

2、4);M=8;xa=1:(M/2);xb=(M/2):-1:1;x2n=xa,xb;x3n=xb,xa;n1 = 0:length(x1n)-1;n2 = 0:M-1;n3 = 0:M-1;n8k= 0:2/8:2-2/8;n16k= 0:2/16:2-2/16;n32k= 0:2/32:2-2/32;%分别求出序列长度%产生数字归一化频率%fft做频谱分析X1k8=fft(x1n,8);X1k16=fft(x1n,16);X1k32=fft(x1n,32);X2k8=fft(x2n,8);X2k16=fft(x2n,16);X2k32=fft(x2n,32);X3k8=fft(x3n,8);

3、X3k16=fft(x3n,16);X3k32=fft(x3n,32);%x1n 的 8点 DFT%x1n 的 16点 DFT%x1n 的 32点 DFT%x2n 的 8点 DFT%x2n 的 16点 DFT%x2n 的 32点 DFT%x3n 的 8点 DFT%x3n 的 16点 DFT%x3n 的 32点 DFT%绘制 x1n 的 8/16/32 点 DFT%subplot(3,4,1);stem(n1,x1n);title('x1(n)的时域波形图,); xlabel('n');ylabel('时域幅度值,);subplot(3,4,2);stem(n8k

4、,abs(X1k8);title('x1(n)的 8点 DFT');xlabel(' 3 / 兀')； ylabel('幅度');subplot(3,4,3);stem(n16k,abs(X1k16);title('x1(n)的 16点 DFT');xlabel(' 3 / 兀')； ylabel('幅度');subplot(3,4,4);stem(n32k,abs(X1k32);title('x1(n)的 32点 DFT');xlabel(' 3 / 兀')； yl

5、abel('幅度');%绘制时域采样波形图%标题%横坐标名称%纵坐标名称%绘制8点DFT的幅频特性图%标题%横坐标名称%纵坐标名称%绘制16点DFT的幅频特性图%标题%横坐标名称%纵坐标名称%绘制32点DFT的幅频特性图%标题%横坐标名称%纵坐标名称%绘制 x2n 的 8/16/32 点 DFTsubplot(3,4,5);stem(n2,x2n);title('x2(n)的时域波形图');xlabel('n');ylabel('时域幅度值');subplot(3,4,6);stem(n8k,abs(X2k8);title(

6、9;x2(n)的 8点 DFT');xlabel(' 3 / 兀')； ylabel('幅度');subplot(3,4,7);stem(n16k,abs(X2k16);title('x2(n)的 16点 DFT');xlabel(' 3 / 兀')； ylabel('幅度');subplot(3,4,8);stem(n32k,abs(X2k32);-%绘制时域采样波形图%标题%横坐标名称%纵坐标名称%绘制8点DFT的幅频特性图%标题%横坐标名称%纵坐标名称%绘制16点DFT的幅频特性图%标题%横坐标名称%

7、纵坐标名称%绘制32点DFT的幅频特性图%标题%横坐标名称%纵坐标名称%绘制16点DFT的幅频特性图%标题%横坐标名称%纵坐标名称%绘制32点DFT的幅频特性图%标题%横坐标名称%纵坐标名称title('x2(n)的 32点 DFT');xlabel(' 3 / 兀')； ylabel('幅度');%绘制 x3n 的 8/16/32 点 DFT%subplot(3,4,9);stem(n3,x3n);title('x3(n)的时域波形图');xlabel('n');ylabel('时域幅度值');%

8、绘制时域采样波形图%标题%横坐标名称%纵坐标名称subplot(3,4,10);stem(n8k,abs(X3k8);%绘制8点DFT的幅频特性图title('x3(n)的 8点 DFT');%标题xlabel(' 3 / 兀')；%横坐标名称ylabel('幅度');%纵坐标名称subplot(3,4,11);stem(n16k,abs(X3k16); title('x3(n)的 16点 DFT'); xlabel(' 3 / 兀')； ylabel('幅度');subplot(3,4,12);s

9、tem(n32k,abs(X3k32); title('x3(n)的 32点 DFT'); xlabel(' 3 / 兀')； ylabel('幅度');那么 n-心的HRL茂出d 8 . 勿 ？ w W-Lim5A- 才 -i 更事 */ H"I'K C¥FTi4力I.隹DFT曲；|皿皿FT1D1019inHitJ » l - id ill -n2、对以下周期序列进行谱分析.x4(n) =cosnx5(n) u cos(二 n/4) cos(二 n/8)选才i FFT的变换区间N为8和16两种情况分别对以上

10、序列进行频谱分析.分别打印其幅 频特性曲线.并进行比照、分析和讨论.实验程序代码及结果如下：N1=8;N2=16;n1=0:N1-1;n2=0:N2-1;n8k= 0:2/8:2-2/8;n16k= 0:2/16:2-2/16;x4n1=cos(pi*n1/4);x5n1=cos(pi*n1/4)+cos(pi*n1/8);x4n2=cos(pi*n2/4);x5n2=cos(pi*n2/4)+cos(pi*n2/8);%fft做频谱分析X4k8=fft(x4n1);X4k16=fft(x4n2);X5k8=fft(x5n1);X5k16=fft(x5n2);%周期序列的频谱图%subplot

11、(2,4,1);stem(n1,x4n1);title('x4(n)的8点采样时域离散波形');xlabel('n');ylabel('时域幅度值');%FFT的变换区间 N=8%FFT的变换区间 N=16%产生数字归一化频率%分别进行时域抽样,得到时域离散序列%计算x4n1的8点DFT%计算x4n2的16点DFT%计算x5n1的8点DFT%计算x5n2的16点DFT%绘制8点时域采样波形图%标题%横坐标轴名称%纵坐标轴名称subplot(2,4,2);%绘制16点时域采样波形图%标题%横坐标轴名称%纵坐标轴名称stem(n2,x4n2);tit

12、le('x4(n)的16点采样时域离散波形');xlabel('n');ylabel('时域幅度值');subplot(2,4,3);%绘制8点DFT的幅频特性图%标题%横坐标轴名称%纵坐标轴名称stem(n8k,abs(X4k8);title('x4(n)的 8 点 DFT');xlabel(' 3 / 兀')；ylabel('幅度');subplot(2,4,4);stem(n16k,abs(X4k16);title('x4(n)16 点 DFT');xlabel('3

13、/ 兀')；ylabel('幅度');%x2n 的 DFT 波形subplot(2,4,5);stem(n1,x5n1);title('x5(n)的8点采样时域离散波形,);xlabel('n');ylabel('时域幅度值,);subplot(2,4,6);stem(n2,x5n2);title('x5(n)的16点采样时域离散波形,);xlabel('n');ylabel('时域幅度值,);subplot(2,4,7);stem(n8k,abs(X5k8);title('x5(n)的 8 点 D

14、FT');xlabel(' 3 / 兀')； ylabel('幅度');subplot(2,4,8);stem(n16k,abs(X5k16);title('x5(n)16 点 DFT');%绘制16点DFT的幅频特性图%标题%横坐标轴名称%纵坐标轴名称%绘制8点时域采样波形图%标题%横坐标轴名称%纵坐标轴名称%绘制16点时域采样波形图%标题%横坐标轴名称%纵坐标轴名称%绘制8点DFT的幅频特性图%标题%横坐标轴名称%纵坐标轴名称%绘制16点DFT的幅频特性图%标题%横坐标轴名称%纵坐标轴名称xlabel(' 3 / 兀'

15、)； ylabel('幅度');241 EHQ夺锂汪MHOEIDftHMITHM.m /直收苛一<E-*1/巾 R >< H *,科配中1.5倒寸略小所as 1E3、对模拟周期信号进行谱分析凡仕)=cos8t+ cos16cos,20择采样频率Fs =64Hz,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.实验程序代码及结果如下：Fs=64;%采样率 64HzT=1/Fs;%采样间隔N1=16;n1=0:N1-1;%FFT 的变换区间N=16N2=32;n2=0:N2-1;%FFT 的变换区间 N=32N3=64;n3=

16、0:N3-1;%FFT 的变换区间 N=64x6nT1=cos(8*pi*n1*T)+cos(16*pi*n1*T)+cos(20*pi*n1*T);% Xx616 点时域采样X6k161=fft(x6nT1);% 计算 x6nT1 的 16点 DFTX6k161=fftshift(X6k161);%将零频率移到频谱中央x6nT2=cos(8*pi*n2*T)+cos(16*pi*n2*T)+cos(20*pi*n2*T);% Xx6(t)32 点时域采样X6k162=fft(x6nT2);%计算 x6nT2 的 32点 DFT% Xx6(t)64点时域采样X6k162=fftshift(X6

17、k162);%将零频率移到频谱中央x6nT3=cos(8*pi*n3*T)+cos(16*pi*n3*T)+cos(20*pi*n3*T);X6k163=fft(x6nT3);X6k163=fftshift(X6k163);%计算x6nT3的64点DFT%将零频率移到频谱中央Tp1=N1*T;F1=1/Tp1;k1=-N1/2:N1/2-1;fk1=k1*F1;%绘制16点时域采样波形图%频率分辨间隔%频率分辨率F1%产生16点DFT对应的采样点频率Tp2=N2*T;%频率分辨间隔F2=1/Tp2;%频率分辨率F2k2=-N2/2:N2/2-1;fk2=k2*F2;%产生32点DFT对应的采样

18、点频率Tp3=N3*T;%频率分辨间隔F3=1/Tp3;%频率分辨率F3k3=-N3/2:N3/2-1;fk3=k3*F3;%产生64点DFT对应的采样点频率%绘图%subplot(1,4,1);stem(n1,x6nT1);title'时域采样波形,;%标题subplot(1,4,2);stem(fk1,abs(X6k161),'.'); title('16 点 |DFTx6(nT)|'); xlabel('f(Hz)');ylabel('幅度');subplot(1,4,3);stem(fk2,abs(X6k162),'.');title('32 点