天津商业大学通信工程专业2011级
数字信号处理课程设计
报 告
专业班级: 通信1103班 姓 名: 范进文 学 号: 20114879 总评成绩:
指导教师签章:
设计一:利用FFT做连续信号的频谱分析
一、设计要求
用FFT计算下列连续时间信号的频谱,并分析选择不同的抽样频率Fs和抽样点数N对频谱特性的影响(是否有混叠现象、泄露现象、栅栏现象)。
xa(t)?e?0.01t?sin2?f1t?sin2?f2t?sin2?f3t?,f1?2Hz,f2?2.1Hz,f3?2.2Hz
(1)Fs?5Hz,N?128 (2)Fs?5Hz,N?32 (3)Fs?5Hz,N?1024 (4)Fs?4Hz,N?1024
二、设计所用MATLAB函数
(1)fft函数
功能:一维快速离散傅立叶变换。 调用格式:
y=fft(x):利用fft算法计算向量x的快速离散傅立叶变换。
y=fft(x,n):利用fft算法计算向量x的n点快速离散傅立叶变换。当x的长度小于n时,在x的尾部补零;当x的长度大于n时,fft函数会截断x。 (2)plot函数
功能:绘制二维图形。 调用格式:
y=plot(x):当x是实向量时,以该元素的下标为横坐标,元素值为纵坐标画出一条连续曲线,实际是绘制折线图。
y=plot(x,y):以x元素为横坐标值,y元素为纵坐标值绘制曲线。
y= plot(x,y1,x,y2..):以公共的x元素为横坐标值,以y1,y2等纵坐标绘制多条曲线。 (3)axis函数
功能:横纵坐标控制
调用格式:axis([xmin xmax ymin ymax zmin zmax])
(4)title函数
功能:加图形标题 调用格式;title(' ') (5)xlabel函数
功能:加X轴上的说明 调用格式:xlabel(' ') (6)hold on函数
hold on/off命令控制是保持原有图形还是刷新原有图形,不带参数的hold命令在两种状态之间进行切换。
三、设计内容
程序如下:
Fs=4;Ts=1/Fs;N=1024; n=0:N-1; t=n*Ts;
xa=exp(-0.01*t).*(sin(2*pi*2*t)+ sin(2*pi*2.1*t)+ sin(2*pi*2.2*t)); Xa=fft(xa,N); %计算xa的N点ifft k=0:N-1;
D=Fs/N;%计算模拟频率分辨率
plot(k*D,abs(Xa),'k');%横轴转换成模拟频率
axis([0,5,0,1.1*max(abs(Xa))]) ;%画出折叠频率之前的随频率变化的频域振幅
title('幅度频谱');xlabel('Hz'); hold on
仿真波形如下: (1)Fs?5Hz,N?128
幅度频谱605040302010000.511.522.5Hz33.544.55
波形分析:无混叠现象;无泄露现象;有栅栏现象
(2)Fs?5Hz,N?32
幅度频谱18161412108642000.511.522.5Hz33.544.55
波形分析:无混叠现象;无泄露现象;无栅栏现象
(3)Fs?5Hz,N?1024
幅度频谱20015010050000.511.522.5Hz33.544.55
波形分析:无混叠现象;无泄露现象;有栅栏现象
(4)Fs?4Hz,N?1024
幅度频谱18016014012010080604020000.511.522.5Hz33.544.55
波形分析:有混叠现象;无泄露现象;有栅栏现象
通信1103范进文
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