典型信號(hào)的頻譜分析.doc

典型信號(hào)的頻譜分析一、 試驗(yàn)?zāi)康脑诶碚搶W(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)本實(shí)驗(yàn)熟悉典型信號(hào)的頻譜特征，能夠從信號(hào)頻譜中讀取所需的信息，也就是具備讀譜圖的能力。 二、試驗(yàn)原理1. 正弦波、方波、三角波和白噪聲信號(hào)是實(shí)際工程測(cè)試中常見(jiàn)的典型信號(hào)，這些信號(hào)時(shí)域、頻域之間的關(guān)系很明確，并且都具有一定的特性，通過(guò)對(duì)這些典型信號(hào)的頻譜進(jìn)行分析，可以掌握信號(hào)的特性，熟悉信號(hào)的分析方法。2. 信號(hào)的頻譜可分為幅值譜、相位譜、功率譜、對(duì)數(shù)譜等。 傅立葉變換是信號(hào)頻譜分析中常用的一個(gè)工具，它把一些復(fù)雜的信號(hào)分解為無(wú)窮多個(gè)相互之間具有一定關(guān)系的正弦信號(hào)之和，并通過(guò)對(duì)各個(gè)正弦信號(hào)的研究來(lái)了解復(fù)雜信號(hào)的頻率成分和幅值。 3. 信號(hào)頻譜分析是采用傅立葉變換將時(shí)域信號(hào)x(t)變換為頻域信號(hào)X(f)，從而幫助人們從另一個(gè)角度來(lái)了解信號(hào)的特征。時(shí)域信號(hào)x(t)的傅氏變換為：x(t)=a0/2 + a1*sin(2f0t)+b1*cos(2f0t) + a2*sin(2f0t)+b2*cos(2f0t) +. 用Cn畫(huà)出信號(hào)的幅值譜曲線，從信號(hào)幅值譜判斷信號(hào)特征。 三、試驗(yàn)內(nèi)容a)白噪聲信號(hào)幅值譜特性 b)正弦波信號(hào)幅值譜特性 c)方波信號(hào)幅值譜特性 d)三角波信號(hào)幅值譜特性 e)拍波信號(hào)幅值譜特性 f)正弦波信號(hào)白噪聲信號(hào)幅值譜特性 四、程序及波形1.%white noiset=0:0.01:1A=rand(size(t)Afft=abs(fft(A)/5122.%ssin savet=0:0.01:1y1=sin(2*pi*5*t)fs=0:1:100y2=abs(fft(y1)/512plot(fs,y2)3.%fang wave t = 0:0.0001:0.0625y = SQUARE(2*pi*30*t)fs=0:16:10000Y=abs(fft(y)/512plot(fs,Y)4.%sanjiao wavef=100width=0.3t4=0:0.001:0.1c=2*pi*f*t4y4=sawtooth(c,width) fs=0:1/0.001:10Y4=abs(fft(y4)/512plot(fs,Y4)5.%pai wavet=0:0.01:1m1=sin(2*pi*5*t)m2=sin(2*pi*6*t)M1=m1+m2fs=0:0.1:100M2=abs(fft(M1)/512plot(t,M2)6.%white +sinet=0:0.001:1;%采樣周期為0.001s,即采樣頻率為1000Hz; %產(chǎn)生噪聲污染的正弦波信號(hào);x=sin(2*pi*100*t)+sin(2*pi*200*t)+rand(size(t);Y=fft(x,512);%對(duì)x進(jìn)行512點(diǎn)的幅里葉變換;f=1000*(0:256)/512;%設(shè)置頻率軸（橫軸）坐標(biāo),1000為采樣頻率;plot(f,Y(1:257);%畫(huà)出頻域內(nèi)的信號(hào);五、結(jié)論1. 可以從受噪聲污染的信號(hào)中鑒別出有用的信號(hào)；由最后一個(gè)圖知道，從受污染信號(hào)的時(shí)域形式中，很難看出正弦波的成分。但是通過(guò)對(duì)信號(hào)的傅里葉變換中可以明顯看出信號(hào)中100Hz和200H