本文档详细介绍了使用离散傅立叶变换(DFT)和快速傅立叶变换(FFT)对数字信号进行频谱分析的实验过程。通过选择合适的数据长度和窗函数,成功地解析出具有三根谱线的信号。实验中,对比了理论值与通过基2时间抽选FFT算法计算得到的结果,并展示了不同N值对频谱清晰度的影响。
摘要由CSDN通过智能技术生成
数字信号处理的一个重要分支就是信号分析,而信号分析的基本工具是离散傅立叶变换。利用傅立叶变换和级数所形成的频谱分析技术作为处理连续信号的重要工具已经应用得很久了,1956年库力(Cooley)和图基(Tukey)所发展的近似频谱的快速算法为频谱分析的数字信号的谱分析铺平了道路。因此,DFT(FFT)得到广泛应用。本次实验设计了两个内容:
(1)
假设信号 x(n)由下述信号组成:
这个信号有两根主谱线 0.3pi 和 0.302pi 靠的非常近,而另一根谱线 0.45pi 的幅度很小,请选择合适的长度 N 和窗函数,用 DFT 分析其频谱,得到清楚的三根谱线。
(2)
已知:
N=25。这里 Q=0.9+j0.3。可以推导出,
首先根据这个式子计算 X(k) 的理论值,然后计算输入序列 x(n) 的 32 个值,再利用基 2 时间抽选的 FFT 算法,计算 x(n) 的 DFT X(k),与 X(k) 的理论值比较(要求计算结果最少 6 位有效数字)。
close all;
N=1000;
n=[1:1:N];
x=0.001*cos(0.45*n*pi)+sin(0.3*n*pi)-cos(0.302*n*pi-pi/4);
y=fft(x,N);
1.掌握离散傅里叶变换的计算机实现方法。
2.掌握计算序列的圆周卷积的方法。
3.学习用DFT对连续信号和时域离散信号进行谱分析的方法,了解可能出现的分析误差,以便在实际中正确应用DFT。
4. 理解用FFT对周期序列进行频谱分析时所面临的问题并掌握其解决方法。
5.掌握用时域窗函数加权处理的技术。
6.理解用FFT对非周期信号进行频谱分析所面临的问题并掌握其解决方法。
二、实验原理与方法
1. 对周期序列进行频谱分析应注意的问题
对时间序列作FFT时,实际上要作周期延拓(如果取长序列的一段
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课件合集,共包含如下列文档:
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课件DSP01_绪论.pdf
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课件DSP02_离散时间系统和离散信号的变换.pdf
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课件DSP03_离散傅里叶变换及其快速计算方法.pdf
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课件DSP04_IIR_数字滤波器设计和实现.pdf
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课件DSP05_FIR_数字滤波器设计和实现.pdf
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课件DSP06_有限字长效应.pdf
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课件DSP07-多率滤波器.pdf
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课件DSP_Matlab简介.pdf
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