实验二快速傅里叶变换FFT及其应用Word文档格式.docx
- 文档编号:3047793
- 上传时间:2023-05-01
- 格式:DOCX
- 页数:21
- 大小:304.48KB
实验二快速傅里叶变换FFT及其应用Word文档格式.docx
《实验二快速傅里叶变换FFT及其应用Word文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《实验二快速傅里叶变换FFT及其应用Word文档格式.docx(21页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
c)三角波序列
d)反三角波序列
上机实验内容:
(1)观察高斯序列的时域和幅频特性,固定信号
中参数
,改变
的值,使
分别等于2、4、8,观察他们的时域和幅频特性,了解当
取不同值时,对信号的时域和幅频特性的影响;
固定
,使
分别等于8、13、
随着q值的增大,时域信号幅值变化缓慢,频域信号频谱泄露程度减小。
随着p的增大,时域信号幅值不变,会在时间轴移位。
(2)观察衰减正弦序列
的时域和幅频特性,
,
,检查普峰出现的位置是否正确,注意频谱的形状,绘出幅频特性曲线,改变
分别等于0.4375和0.5625,观察这两种情况下,频谱的形状和普峰出现的位置,有无混叠和泄漏现象?
说明产生现象的原因。
解答:
>
n=0:
1:
15;
xn=exp(-0.1*n).*sin(2*pi*0.0625*n);
subplot(1,2,1);
stem(n,xn);
xlabel('
t/T'
);
ylabel('
x(n)'
xk1=fft(xn);
xk1=abs(xk1);
subplot(1,2,2);
stem(n,xk1);
k'
X(k)'
xn=exp(-0.1*n).*sin(2*pi*0.4375*n);
xn=exp(-0.1*n).*sin(2*pi*0.5625*n);
(3)观察三角波和反三角波的时域和幅频特性,用
点FFT分析信号序列
和
的幅频特性,观察两者的序列形状和频谱曲线有什么异同?
绘出两序列及其幅频特性曲线。
在
末尾补零,用
点FFT分析这两个信号的幅频特性,观察幅频特性发生了什么变化?
两种情况下的FFT频谱还有相同之处吗?
这些变化说明了什么?
forn=0:
3
xcn(n+1)=n;
end;
forn=4:
7
xcn(n+1)=8-n;
xcn
xcn=
01234321
7;
stem(n,xcn);
xk1=fft(xcn);
xdn(n+1)=4-n;
xdn(n+1)=n-4;
xdn
xdn=
43210123
stem(n,xdn);
xk1=fft(xdn);
xcn=[xcn,zeros(1,24)];
31;
xdn=[xdn,zeros(1,24)];
时,
的幅频特性相同,在
点FFT分析这两个信号的幅频特性时,它们还有相同之处,即当
取4的整数倍时对应幅值相等。
分析:
点FFT分析信号的幅频特性:
由上两式可知,当k2=4k1时,两个信号的对应频率幅值相等,即对信号末尾补零加长整数个周期可以对原信号达到细化频谱的作用。
(4)一个连续时间信号含两个频率分量,经采样得
已知
分别为1/16和1/64,观察其频谱;
当
不变,其结果有何不同,为什么?
x1n=sin(2*pi*0.125*n)+cos(2*pi*(0.125+1/16)*n);
xk1=fft(x1n);
subplot(1,2,1);
legend('
f=1/16'
x2n=sin(2*pi*0.125*n)+cos(2*pi*(0.125+1/64)*n);
xk2=fft(x2n);
xk2=abs(xk2);
subplot(1,2,2);
stem(n,xk2);
f=1/64'
127;
stem(n,xk1);
stem(n,xk2);
由于离散傅里叶变换的选频性质:
不等于整数时,则信号频谱会发生泄漏。
(5)用FFT分别计算
(
)和
)的16点循环卷积和线性卷积。
xan=exp(-(n-8).^2/2);
xbn=exp(-0.1*n).*sin(2*pi*0.0625*n);
subplot(4,1,1);
stem(n,xan);
n'
xa(n)'
subplot(4,1,2);
stem(n,xbn);
xb(n)'
xak=fft(xan);
xbk=fft(xbn);
x1k=xak.*xbk;
x1n=ifft(x1k);
subplot(4,1,3);
stem(n,x1n);
x1(n)'
循环卷积'
x2n=conv(xan,xbn);
m=0:
length(x2n)-1;
subplot(4,1,4);
stem(m,x2n);
x2(n)'
线性卷积'
(6)产生一512点的随机序列
,并用
做线性卷积,观察卷积前后
频谱的变化。
要求将
分成8段,分别采用重叠相加法和重叠保留法。
在编辑调试窗中编写程序:
functionyy=xeni(N2,xen,i)
forn=N2*i:
N2*(i+1)-1
xeni(n-N2*i+1)=xen(n+1);
end
yy=xeni;
将上述文件存盘,文件名为xeni.m。
functionyy=xenni(N1,N2,xen,i)
N1+N2*(i+1)-2
将上述文件存盘,文件名为xenni.m。
functiont=shiftmm(a,n)
m=length(n);
fori=1:
a;
forj=m+i-1:
-1:
1
n(j+1)=n(j);
end;
a
n(i)=0;
t=n;
将上述文件存盘,文件名为shiftmm.m。
退回到指令窗:
xcn=[01234321];
xen=rand(1,512);
qqqqq=conv(xcn,xen);
stem([0:
518],qqqqq);
幅度'
N1=length(xcn);
N2=length(xen)/8;
xcn=[xcnzeros(1,N2-1)];
xck=fft(xcn);
fori=1:
8
xenii=xeni(N2,xen,i-1);
xenii=[xeniizeros(1,N1-1)];
xeki=fft(xenii);
yki=xck.*xeki;
yni=ifft(yki);
y(i,:
)=yni;
fori=0:
forj=0:
i*N2-1
ynii(i+1,[0+1:
i*N2-1+1])=0;
forj=i*N2:
N1+(i+1)*N2-2
ynii(i+1,[i*N2+1:
N1+(i+1)*N2-2+1])=y(i+1,:
forj=N1+(i+1)*N2-1:
N1+8*N2-2
ynii(i+1,[N1+(i+1)*N2-1+1:
N1+8*N2-2+1])=0;
yn=zeros(1,N1+8*N2-1);
yn=yn+ynii(i,:
N1+8*N2-2;
stem(n,yn);
重叠相加法'
xen21=shiftmm(N1-1,xen);
xen2i(i,:
)=xenni(N1,N2,xen21,i-1);
xek2i=fft(xen2i(i,:
));
yk2i=xck.*xek2i;
yn2i=ifft(yk2i);
y2(i,:
)=yn2i;
;
y2(:
1:
N1-1)=[;
];
n2=0:
8*N2-1;
stem(n2,[y2(1,:
)y2(2,:
)y2(3,:
)y2(4,:
)y2(5,:
)y2(6,:
)y2(7,:
)y2(8,:
)]);
重叠保留法'
(7)用FFT分别计算
)的16点循环相关和线性相关,问一共有多少种结果,它们之间有何异同点。
1)求线性相关
k=length(xbn);
xan1=[xanzeros(1,k-1)];
xbn1=[xbnzeros(1,k-1)];
xak=fft(xan1);
xbk=fft(xbn1);
rm=real(ifft(conj(xak).*xbk));
rm1=[rm(k+1:
2*k-1)rm(1:
k)];
m=(-k+1):
(k-1);
stem(m,rm1);
线性相关'
2)求循环相关
xbk=fft(xbn);
stem(n,rm);
循环相关'
(8)用FFT分别计算
)的自相关函数。
k=length(xan);
xak=fft(xan,2*k);
rm=real(ifft(conj(xak).*xak));
rm=[rm(k+2:
2*k)rm(1:
stem(m,rm);
m'
(2)
xbk=fft(xbn,2*k);
rm=real(ifft(conj(xbk).*xbk));
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 实验 快速 傅里叶变换 FFT 及其 应用