数字信号处理实验五-用FFT做频谱分析

数字信号处理实验五用FFT做频谱分析实验目的：(1)通过本实验，加深对DTFT和IDFT以及DFT和FFT的理解，熟悉FFT子程序(2)熟悉应用FFT对典型信号进行频谱分析的方法(3)了解应用FFT进行信号频谱分析过程中可能出现的问题，以便在实际中正确应用FFT(4)熟悉应用FFT实现两个序列线性卷积的方法(5)初步了解用周期图法做随机信号频谱分析的方法实验内容：(1)已知有限长序列x(n)=[1,0.5,0,0.5,1,1,0.5,0],要求:用FFT求该序列的DFT、IDFT的图形。程序如下:xn=[1,0.5,0,0.5,1,1,0.5,0];n=length(xn);k=0:n-1;subplot(2,2,1);stem(k,xn,'k.');title('x(n)');Xk=fft(xn,n);subplot(2,1,2);stem(k,abs(Xk));title('Xk=DFT(xn)');xn1=ifft(Xk,n);subplot(2,2,2);stem(k,xn1);title('x(n)=IDFT(Xk)');波形如下：假设采样频率Fs=20Hz,序列长度N分别取8、32和64，用FFT计算幅度谱和相位谱。程序如下:clear;closeallfs=20;T=1/fs;N=[8,32,64];form=1:3x=[1,0.5,0,0.5,1,1,0.5,0];x1=fft(x,N(m));x2=ifft(x,N(m));subplot(3,2,2*m-1);stem([0:N(m)-1],abs(x1),'o');title('幅度谱');subplot(3,2,2*m);stem([0:N(m)-1],abs(x2),'o');title('相位谱');end波形如下:(2)用FFT计算下面连续信号的频谱，并观察选择不同的采样周期Ts和序列长度N值对频谱特性的影响:0),2.2sin1.2sin2(sin)(01.0tttttxeta程序如下:clear;closeallfs=4;T=1/fs;Tp=4;N=Tp*fs;N1=[N,4*N,8*N];T1=[T,2*T,4*T];form=1:3n=1:N1(m);x1=exp(-0.01*T);x2=sin(2*n*T)+sin(2.1*n*T)+sin(2.2*n*T);x=x1*x2;xk=fft(x,51)fk=[0:50]/51/Tsubplot(3,2,2*m-1);stem(fk,abs(xk)/max(abs(xk)),'k.');xlabel(T1(m));ylabel(N1(m));ifm==1title('序列长度')endendform=1:3n=1:14;x1=exp(-0.01*T1(m));x2=sin(2*n*T1(m))+sin(2.1*n*T1(m))+sin(2.2*n*T1(m));x=x1*x2;xk=fft(x,51)fk=[0:50]/51/Tsubplot(3,2,2*m);stem(fk,abs(xk)/max(abs(xk)),'k.');xlabel(T1(m));ylabel(N1(m));ifm==1title('采样周期')endend波形如下: