用MATLAB分析离散信号的频谱与信号的采样

1、. 实验六 用matlab分析离散信号的频谱与信号的采样一、 实验目的1、 了解离散时间信号频谱的分析方法；2、 了解相关函数的调用格式及作用；3、 掌握用matlab分析信号的采样过程与原理。二、涉及的matlab函数1、fft函数：可用来计算离散周期信号频谱 xm = fft(x) x：是离散周期信号0n-1 一个周期的序列值xm 是离散周期信号的频谱函数fft还可用来计算离散非周期信号频谱、连续周期信号和连续非周期信号的频谱。 2、rectpuls函数：表示矩形脉冲信号y=rectpuls(t,width)产生宽度为0.4,幅度为1,以零点对称的矩形波(t)三、实验内容1、用matlab

2、实现下图所示周期矩形序列的频谱xk的频谱函数为：xm=精品.%program 6_1计算离散周期矩形序列的频谱n=32; m=4; %定义周期矩形序列的参数x=ones(1,m+1),zeros(1,n-2*m-1),ones(1,m); %产生周期矩形序列x=fft(x); %计算dfs系数m=0:n-1; stem(m,real(x); %画出频谱x的实部title(xm的实部);xlabel(m)figure;stem(m,imag(x); %画出频谱x的虚部title(xm的虚部);xlabel(m);xr=ifft(x);figure;stem(m,real(xr);xlabel(k

3、);title(重建的xk);仿真的结果如下：精品.精品.2、用matlab实现脉冲采样抽样函数的过程。，要求：求出抽样函数sa(t)、矩形脉冲波p(t)与抽样结果f(t)的波形。其中的波形如下： 程序如下：t=-3*pi:0.01:3*pi; % 定义时间范围向量s=sinc(t/pi); % 计算sa(t)函数subplot(3,1,1),plot(t,s); % 绘制sa(t)的波形title(抽样函数sa(t);p=zeros(1,length(t); % 预定义p(t)的初始值为0for i=16:-1:-16p=p+rectpuls(t+0.6*i,0.4); % 利用矩形脉冲函数

4、rectpuls的平移来产生宽度为0.4,幅度为1的矩形波p(t)end subplot(3,1,2),stairs(t,p); % 用阶梯图形表示矩形脉冲title(矩形脉冲);axis(-10 10 0 1.2);f=s.*p;subplot(3,1,3),plot(t,f); % 绘制f(t)=sa(t)*p(t)的波形xlabel(t);ylabel(sa(t)*p(t);仿真结果如下：精品.3、用matlab分析如图所示三角波信号的采样过程。精品.要求：（1）、 求的频谱图（2）、求的频谱图（3）、求的频谱图matlab程序如下：syms t w f; % 定义符号变量f=(1-2*

5、abs(t)*exp(-j*w*t); % 计算被积函数f=int(f,t,-1/2,1/2); % 计算傅立叶系数f(w)f=simple(f);f % 化简 subplot(3,1,1), % 绘制三角波的幅频特性曲线f(w)low=-26*pi;high=-low; % 设置w的上界和下界ezplot(abs(f),low:0.01:high); axis(low high -0.1 0.5); xlabel();title(三角波的频谱); subplot(3,1,2), % 绘制经过截止频率为4*pi低通滤波器后的频谱y1(w)ezplot(abs(f),-4*pi:0.01:4*pi);axis(low high -0.1 0.5); xlabel();title(低通滤波后的频谱);% 采样信号的频谱是原信号频谱的周期延拓，延拓周期为(2*pi)/ts% 利用频移特性ff(t)*exp(-j*w0*t)=f(w+w0)来实现subplot(3,1,3); % 绘制采样后的频谱y(w)ts=0.2; % 采样信号的周期精品.w0=(2*pi)/ts; % 延拓周期10*pifor k=-2:2 ft=f*exp(-j*w0*k*t); ft=int(ft,t,-1/2,1/2); ezplot(1/ts)*abs(ft),(-4*pi-k*w0):0.01