第三章離散時(shí)間信號(hào)的頻域分析

1、第三章 離散時(shí)間信號(hào)的頻域分析學(xué)院:信息學(xué)院 專(zhuān)業(yè)：通信工程 姓名：馬正智 學(xué)號(hào)：201119101191、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、理解和掌握基于MATLAB仿真研究離散時(shí)間傅里葉變換的時(shí)移性質(zhì)；2、理解和掌握基于MATLAB仿真研究離散時(shí)間傅里葉變換的頻移性質(zhì)；3、理解和掌握基于MATLAB仿真研究離散時(shí)間傅里葉變換的卷積性質(zhì)；4、理解和掌握基于MATLAB仿真研究離散時(shí)間傅里葉變換的調(diào)制性質(zhì)；5、理解和掌握基于MATLAB仿真研究離散時(shí)間傅里葉變換的反轉(zhuǎn)性質(zhì)。 2、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、 離散時(shí)間傅里葉變換Q3.1 在程序P3.1中，計(jì)算離散時(shí)間傅里葉變換的原始序列是什么？MATLAB命令pause的作用是

2、什么？答：離散時(shí)間傅里葉變換的原始序列：；MATLAB命令pause的作用：程序執(zhí)行到此命令時(shí)，圖像顯示到此停頓，點(diǎn)擊鍵盤(pán)任意鍵，程序繼續(xù)執(zhí)行畫(huà)出后面的圖形。Q3.2 運(yùn)行程序P3.1，求離散時(shí)間傅里葉變換的實(shí)部、虛部以及幅度和相位普。離散時(shí)間傅里葉變換是的周期函數(shù)嗎？若是，周期是多少？描述這四個(gè)圖形表示的對(duì)稱(chēng)性。 圖Q3.2-1 圖Q3.2-2答：離散時(shí)間傅里葉變換是的周期函數(shù)，周期為；四個(gè)圖形表示偶奇對(duì)稱(chēng)性。Q3.3 修改程序P3.1，在范圍內(nèi)計(jì)算如下序列的離散時(shí)間傅里葉變換：并重做習(xí)題Q3.2。討論你的結(jié)果。你能解釋相位譜的跳變嗎？MATLAB命令unwrap可移除跳變。試求跳變被移除后

3、的相位。 圖Q3.3-1 圖Q3.3-2移除跳變： 圖Q3.3-3 圖Q3.3-4答：相位到一定負(fù)值就會(huì)跳變?yōu)檎担倚盘?hào)的周期為，即，所以，當(dāng)?shù)陀跁r(shí)就會(huì)自動(dòng)加發(fā)生相位譜跳變。Q3.4 修改程序Q3.1，計(jì)算如下有限序列的離散時(shí)間傅里葉變換：gn=1 3 5 7 9 11 13 15 17并重做習(xí)題Q3.2。討論你的結(jié)果。你能解釋相位譜中的跳變嗎？ 圖Q3.4-1 圖Q3.4-2答：周期函數(shù)周期=2；偶奇對(duì)稱(chēng)。2、 離散時(shí)間傅里葉變換的時(shí)移性質(zhì)Q3.6 通過(guò)加入合適的注釋語(yǔ)句和程序語(yǔ)句修改程序P3.2，對(duì)程序生成的圖形中的兩個(gè)軸加標(biāo)記。哪個(gè)參數(shù)控制時(shí)移量。答：參數(shù)D控制時(shí)移量。Q3.7 運(yùn)行

4、修改后的程序并討論你的結(jié)果。 圖Q3.7 圖Q3.8答：時(shí)移特性：信號(hào)在時(shí)域移動(dòng)某個(gè)距離，則所得信號(hào)的幅度譜和原信號(hào)相同，而相位譜是原信號(hào)的相位譜再附加一個(gè)線(xiàn)性相移，由時(shí)移特性可以看到，信號(hào)的相位譜可以反映信號(hào)在時(shí)域中的位置信息，不同位置上的同一信號(hào)，它們具有不同的相頻特性，而幅頻特性相同。Q3.8 選取不同的時(shí)移值重做習(xí)題Q3.7。Q3.9 選取兩個(gè)改變了長(zhǎng)度的序列以及兩個(gè)不同的時(shí)移值，重做習(xí)題Q3.7。序列：num1=1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 圖Q3.9-1 圖Q3.9-2序列：num2=11 12 13 14 15 1

5、6 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 293、離散時(shí)間傅里葉變換的頻移性質(zhì)Q3.10 通過(guò)加入合適的注釋語(yǔ)句和程序，修改程序P3.3，對(duì)程序生成的圖形中的兩個(gè)軸加標(biāo)記。哪個(gè)參數(shù)控制頻移量？答：參數(shù)wo 控制頻移量。Q3.11運(yùn)行修改后的程序并討論你的結(jié)果。 圖Q3.11 圖Q3.12答：由結(jié)果圖Q3.11可得出在參數(shù)wo的控制下，離散時(shí)間傅里葉變換的幅度譜和相位譜都隨著控制參數(shù)右移k個(gè)單位（wo=k*pi）。Q3.13選取兩個(gè)改變了長(zhǎng)度的序列以及兩個(gè)不同的頻移值，重做習(xí)題Q3.11。序列：num1=1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 2

6、3 25 27 29序列：num2=11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39; 圖Q3.13-1 圖Q3.13-24、離散時(shí)間傅里葉變換的卷積性質(zhì)Q3.14 通過(guò)加入合適的注釋語(yǔ)句和程序語(yǔ)句，修改程序P3.4，對(duì)程序生成的圖形中兩個(gè)軸加標(biāo)記。答：注釋語(yǔ)句和程序語(yǔ)句見(jiàn)運(yùn)行結(jié)果的軸標(biāo)記。Q3.15運(yùn)行修改的程序并討論你的結(jié)果。 圖Q3.15 圖Q3.16-1答：分析結(jié)果圖Q3.15可以得出幅度譜的乘積和卷積后的幅度譜相同，相位譜的乘積和卷積后的相位譜相同。Q3.16 選取兩個(gè)改變了長(zhǎng)度的序列，重做Q3.15。答：圖Q3.16-1的結(jié)果序列： x1=1

7、 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 x2=1 -2 3 -2 1 2 -3 5 -6 7 -8圖Q3.16-2的結(jié)果序列： x1=1 3 5 7 9 11x2=1 -2 35、離散時(shí)間傅里葉變換的調(diào)制性質(zhì)Q3.17 通過(guò)加入合適的注釋語(yǔ)句和程序語(yǔ)句，修改程序P3.5，對(duì)程序生成的圖形中的兩個(gè)軸加標(biāo)記。答：注釋語(yǔ)句和程序語(yǔ)句的修改如圖Q3.18結(jié)果所示。Q3.18 運(yùn)行修改后的程序并討論你的結(jié)果。 圖Q3.18 圖Q3.16-2答：分析圖Q3.18得出乘積序列的幅度譜近似等于兩序列的幅度譜的和。Q3.19 選取兩個(gè)改變了長(zhǎng)度的序列，重做習(xí)題Q3.18。答

8、:圖Q3.19-1的序列： x1=1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 x2=1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 圖Q3.19-2的序列：x1=1 3 5 7，x2=1 -1 1 -1 圖Q3.19-1 圖Q3.19-26、離散時(shí)間傅里葉變換的時(shí)間反轉(zhuǎn)性質(zhì)Q3.20 通過(guò)加入合適的注釋語(yǔ)句和程序語(yǔ)句，修改程序P3.6，對(duì)生成的圖形的中的兩個(gè)軸加標(biāo)記。試解釋程序怎樣進(jìn)行反轉(zhuǎn)運(yùn)算。答：注釋語(yǔ)句和程序語(yǔ)句運(yùn)行結(jié)果如圖Q3.21所示。程序通過(guò)執(zhí)行語(yǔ)句h1 = freqz(num,1,w);h2 = freqz(fliplr(num),1,w);h3 =exp(w*L*i).*h2;進(jìn)行時(shí)間反轉(zhuǎn)運(yùn)算。Q3.21 運(yùn)行修改后的程序并討論你的結(jié)果。 圖Q3.21答：分析圖Q3.21得出序列的幅度譜隨時(shí)間反轉(zhuǎn)不發(fā)生變化，序列相位譜隨時(shí)間反轉(zhuǎn)而反轉(zhuǎn)180。Q3.22 選取兩個(gè)不同長(zhǎng)度的序列，重做習(xí)題Q3.21。答：序列