試驗四用FFT對信號作頻譜分析

1、實驗四程序代碼及實驗結果圖:(1)對以下序列進行譜分析。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選擇FFT的變換區(qū)間N為8和16兩種情況進行頻譜分析。分別打印其幅頻特性曲線。并進行對比、分析和討論。實驗程序代碼及結果如下：%產(chǎn)生序列向量x1(n)=R4(n)%產(chǎn)生長度為8的三角波序列x2(n)%產(chǎn)生長度為8的倒三角波序列x3(n)%產(chǎn)生激勵序列%x1n = ones(1,4);M=8;xa=1:(M/2);xb=(M/2):-1:1;x2n=xa,xb;x3n=

2、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;%分別求出序列長度%產(chǎn)生數(shù)字歸一化頻率%fft做頻譜分析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);X3k16=fft(x3n,16);X3k32=fft(x3n,32);%x1n 的 8點

3、DFT%x1n 的 16點 DFT%x1n 的 32點 DFT%x2n 的 8點 DFT%x2n 的 16點 DFT%x2n 的 32點 DFT%x3n 的 8點 DFT%x3n 的 16點 DFT%x3n 的 32點 DFT%繪制 x1n 的 8/16/32 點 DFT%subplot(3,4,1);stem(n1,x1n);title(x1(n)的時域波形圖,); xlabel(n);ylabel(時域幅度值,);subplot(3,4,2);stem(n8k,abs(X1k8);title(x1(n)的 8點 DFT);xlabel( 3 / 兀)； ylabel(幅度);subplot

4、(3,4,3);stem(n16k,abs(X1k16);title(x1(n)的 16點 DFT);xlabel( 3 / 兀)； ylabel(幅度);subplot(3,4,4);stem(n32k,abs(X1k32);title(x1(n)的 32點 DFT);xlabel( 3 / 兀)； ylabel(幅度);%繪制時域采樣波形圖%標題%橫坐標名稱%縱坐標名稱%繪制8點DFT的幅頻特性圖%標題%橫坐標名稱%縱坐標名稱%繪制16點DFT的幅頻特性圖%標題%橫坐標名稱%縱坐標名稱%繪制32點DFT的幅頻特性圖%標題%橫坐標名稱%縱坐標名稱%繪制 x2n 的 8/16/32 點 DFT

5、subplot(3,4,5);stem(n2,x2n);title(x2(n)的時域波形圖);xlabel(n);ylabel(時域幅度值);subplot(3,4,6);stem(n8k,abs(X2k8);title(x2(n)的 8點 DFT);xlabel( 3 / 兀)； ylabel(幅度);subplot(3,4,7);stem(n16k,abs(X2k16);title(x2(n)的 16點 DFT);xlabel( 3 / 兀)； ylabel(幅度);subplot(3,4,8);stem(n32k,abs(X2k32);-%繪制時域采樣波形圖%標題%橫坐標名稱%縱坐標名稱

6、%繪制8點DFT的幅頻特性圖%標題%橫坐標名稱%縱坐標名稱%繪制16點DFT的幅頻特性圖%標題%橫坐標名稱%縱坐標名稱%繪制32點DFT的幅頻特性圖%標題%橫坐標名稱%縱坐標名稱%繪制16點DFT的幅頻特性圖%標題%橫坐標名稱%縱坐標名稱%繪制32點DFT的幅頻特性圖%標題%橫坐標名稱%縱坐標名稱title(x2(n)的 32點 DFT);xlabel( 3 / 兀)； ylabel(幅度);%繪制 x3n 的 8/16/32 點 DFT%subplot(3,4,9);stem(n3,x3n);title(x3(n)的時域波形圖);xlabel(n);ylabel(時域幅度值);%繪制時域采樣

7、波形圖%標題%橫坐標名稱%縱坐標名稱subplot(3,4,10);stem(n8k,abs(X3k8);%繪制8點DFT的幅頻特性圖title(x3(n)的 8點 DFT);%標題xlabel( 3 / 兀)；%橫坐標名稱ylabel(幅度);%縱坐標名稱subplot(3,4,11);stem(n16k,abs(X3k16); title(x3(n)的 16點 DFT); xlabel( 3 / 兀)； ylabel(幅度);subplot(3,4,12);stem(n32k,abs(X3k32); title(x3(n)的 32點 DFT); xlabel( 3 / 兀)； ylabel

8、(幅度);則 n-心的HRL茂出d 8 . 勿 ？ w W-Lim5A- 才 -i 更事 */ HIK CFTi4力I.隹DFT曲；|皿皿FT1D1019inHit”J l - id ill -n2、對以下周期序列進行譜分析。x4(n) =cosnx5(n) u cos(二 n/4) cos(二 n/8)選才i FFT的變換區(qū)間N為8和16兩種情況分別對以上序列進行頻譜分析。分別打印其幅 頻特性曲線。并進行對比、分析和討論。實驗程序代碼及結果如下：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=c

9、os(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做頻譜分析X4k8=fft(x4n1);X4k16=fft(x4n2);X5k8=fft(x5n1);X5k16=fft(x5n2);%周期序列的頻譜圖%subplot(2,4,1);stem(n1,x4n1);title(x4(n)的8點采樣時域離散波形);xlabel(n);ylabel(時域幅度值);%FFT的變換區(qū)間 N=8%FFT的變換區(qū)間 N=16%產(chǎn)生數(shù)字歸一化頻率%分別進行時域抽樣，得到時

10、域離散序列%計算x4n1的8點DFT%計算x4n2的16點DFT%計算x5n1的8點DFT%計算x5n2的16點DFT%繪制8點時域采樣波形圖%標題%橫坐標軸名稱%縱坐標軸名稱subplot(2,4,2);%繪制16點時域采樣波形圖%標題%橫坐標軸名稱%縱坐標軸名稱stem(n2,x4n2);title(x4(n)的16點采樣時域離散波形);xlabel(n);ylabel(時域幅度值);subplot(2,4,3);%繪制8點DFT的幅頻特性圖%標題%橫坐標軸名稱%縱坐標軸名稱stem(n8k,abs(X4k8);title(x4(n)的 8 點 DFT);xlabel( 3 / 兀)；yl

11、abel(幅度);subplot(2,4,4);stem(n16k,abs(X4k16);title(x4(n)16 點 DFT);xlabel(3 / 兀)；ylabel(幅度);%x2n 的 DFT 波形subplot(2,4,5);stem(n1,x5n1);title(x5(n)的8點采樣時域離散波形,);xlabel(n);ylabel(時域幅度值,);subplot(2,4,6);stem(n2,x5n2);title(x5(n)的16點采樣時域離散波形,);xlabel(n);ylabel(時域幅度值,);subplot(2,4,7);stem(n8k,abs(X5k8);tit

12、le(x5(n)的 8 點 DFT);xlabel( 3 / 兀)； ylabel(幅度);subplot(2,4,8);stem(n16k,abs(X5k16);title(x5(n)16 點 DFT);%繪制16點DFT的幅頻特性圖%標題%橫坐標軸名稱%縱坐標軸名稱%繪制8點時域采樣波形圖%標題%橫坐標軸名稱%縱坐標軸名稱%繪制16點時域采樣波形圖%標題%橫坐標軸名稱%縱坐標軸名稱%繪制8點DFT的幅頻特性圖%標題%橫坐標軸名稱%縱坐標軸名稱%繪制16點DFT的幅頻特性圖%標題%橫坐標軸名稱%縱坐標軸名稱xlabel( 3 / 兀)； ylabel(幅度);241 EHQ奪鋰汪MHOEID

13、ftHMITHM.m ” /直收苛一 H *,科配中1.5倒寸略小所as 1E3、對模擬周期信號進行譜分析凡仕)=cos8t+ cos16cos,20擇采樣頻率Fs =64Hz,變換區(qū)間N=16,32,64三種情況進行譜分析。分別打印其幅頻特性，并進行分析和討論。實驗程序代碼及結果如下：Fs=64;%采樣率 64HzT=1/Fs;%采樣間隔N1=16;n1=0:N1-1;%FFT 的變換區(qū)間N=16N2=32;n2=0:N2-1;%FFT 的變換區(qū)間 N=32N3=64;n3=0:N3-1;%FFT 的變換區(qū)間 N=64x6nT1=cos(8*pi*n1*T)+cos(16*pi*n1*T)+

14、cos(20*pi*n1*T);% Xx616 點時域采樣X6k161=fft(x6nT1);% 計算 x6nT1 的 16點 DFTX6k161=fftshift(X6k161);%將零頻率移到頻譜中心x6nT2=cos(8*pi*n2*T)+cos(16*pi*n2*T)+cos(20*pi*n2*T);% Xx6(t)32 點時域采樣X6k162=fft(x6nT2);%計算 x6nT2 的 32點 DFT% Xx6(t)64點時域采樣X6k162=fftshift(X6k162);%將零頻率移到頻譜中心x6nT3=cos(8*pi*n3*T)+cos(16*pi*n3*T)+cos(2

15、0*pi*n3*T);X6k163=fft(x6nT3);X6k163=fftshift(X6k163);%計算x6nT3的64點DFT%將零頻率移到頻譜中心Tp1=N1*T;F1=1/Tp1;k1=-N1/2:N1/2-1;fk1=k1*F1;%繪制16點時域采樣波形圖%頻率分辨間隔%頻率分辨率F1%產(chǎn)生16點DFT對應的采樣點頻率Tp2=N2*T;%頻率分辨間隔F2=1/Tp2;%頻率分辨率F2k2=-N2/2:N2/2-1;fk2=k2*F2;%產(chǎn)生32點DFT對應的采樣點頻率Tp3=N3*T;%頻率分辨間隔F3=1/Tp3;%頻率分辨率F3k3=-N3/2:N3/2-1;fk3=k3*F3;%產(chǎn)生64點DFT對應的采樣點頻率%繪圖%subplot(1,4,1);stem(n1,x6nT1);title（時域采樣波形,）;%標題subplot(1,4,2);stem(fk1,abs(X6k161),.); title(16 點 |DFTx6(nT)|); xlabel(f(Hz);ylabel(幅度);subplot(1,4,3);stem(fk