哈工大數(shù)字信號(hào)處理試驗(yàn)報(bào)告

本文格式為Word版，下載可任意編輯——哈工大數(shù)字信號(hào)處理試驗(yàn)報(bào)告

數(shù)字信號(hào)處理試驗(yàn)報(bào)告

姓名:于淼學(xué)院:航天學(xué)院班級(jí):21201學(xué)號(hào):1112120236指導(dǎo)教師:李楊

1

試驗(yàn)一用FFT作譜分析

一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

1．進(jìn)一步加深DFT算法原理和基本性質(zhì)的理解(由于FFT只是DFT的一種快速算法，所以FFT的運(yùn)算結(jié)果必然滿足DFT的基本性質(zhì))。2．熟悉FFT算法原理和FFT子程序的應(yīng)用。

3．學(xué)習(xí)用FFT對(duì)連續(xù)信號(hào)和時(shí)域離散信號(hào)進(jìn)行譜分析的方法，了解可能出現(xiàn)的分析誤差及其原因，以便在實(shí)際中正確應(yīng)用FFT。

二、試驗(yàn)步驟

1．復(fù)習(xí)DFT的定義、性質(zhì)和用DFT作譜分析的有關(guān)內(nèi)容。

復(fù)習(xí)FFT算法原理與編程思想，并對(duì)照DIT—FFT運(yùn)算流圖和程序框圖，2．讀懂本試驗(yàn)提供的FFT子程序。

3．編制信號(hào)產(chǎn)生子程序，產(chǎn)生以下典型信號(hào)供譜分析：x1?n??R4?n?

n?1，0?n?3x2?n??8?n，4?n?70，其它n4?n，0?n?3

x3?n??n?3，4?n?7

0

，其它nx4?n??cosn

4x5?n??sin??8nx6?t??cos8?t?cos16?t?cos20?t

應(yīng)當(dāng)注意，假使給出的是連續(xù)信號(hào)xa?t?，則首先要根據(jù)其最高頻率確定采樣速率fs以及由頻率分辯率選擇采樣點(diǎn)數(shù)N，然后對(duì)其進(jìn)行軟件采樣(即計(jì)算x?n??xa?nT?，

0?n?N?1)，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)序列x?n?。對(duì)信號(hào)x6?t?，頻率分辯率的選擇要以能分辯開其中

2

的三個(gè)頻率對(duì)應(yīng)的譜線為準(zhǔn)則。對(duì)周期序列，最好截取周期的整數(shù)倍進(jìn)行譜分析，否則有可能產(chǎn)生較大的分析誤差。4．編寫主程序

下圖給出了主程序框圖，供參考。本試驗(yàn)提供FFT子程序和通用繪圖子程序。

開始讀入長(zhǎng)度N調(diào)用信號(hào)產(chǎn)生子程序產(chǎn)生試驗(yàn)信號(hào)調(diào)用繪圖子程序(函數(shù))繪制時(shí)間序列波形圖調(diào)用FFT子程序(函數(shù))計(jì)算信號(hào)的DFT調(diào)用繪圖子程序(函數(shù))繪制X?k?曲線終止主程序框圖

三、試驗(yàn)結(jié)果

直接運(yùn)行程序，依照試驗(yàn)內(nèi)容及程序提醒鍵入1~8，分別對(duì)x1?n?~x6?n?及

x7?n??x4?n??x5?n?、x8?n??x4?n??jx5?n?進(jìn)行譜分析。輸出x1?n?~x5?n?的波形及

其8點(diǎn)DFT和16點(diǎn)DFT，x6?n?的16點(diǎn)、32點(diǎn)和64點(diǎn)采樣序列及其DFT。

4.試驗(yàn)程序

X1的試驗(yàn)程序

3

x1=[1111];y11=fft(x1,8);y12=fft(x1,16);subplot(2,3,1);stem(0:3,x1);

title('函數(shù)x1的圖像');boxonsubplot(2,2,2);stem(0:7,abs(y11));

title('N=8時(shí)，x1的DFT圖像');boxonsubplot(2,2,4);

stem(0:15,abs(y12));

title('N=16時(shí)，x1的DFT圖像');boxon

X2的試驗(yàn)程序

xa=1:1:4;xb=4:-1:1;x2=[xaxb];y21=fft(x2,8);y22=fft(x2,16);subplot(2,2,1);stem(0:7,x2);

title('函數(shù)x2的圖像');subplot(2,2,2);boxonstem(0:7,abs(y21));

title('N=8時(shí)，x2的DFT圖像');boxonsubplot(2,2,4);

stem(0:15,abs(y22));

title('N=16時(shí)，x1的DFT圖像');boxon

X3的試驗(yàn)程序

xa=4:-1:1;xb=1:1:4;x3=[xaxb];y31=fft(x2,8);y32=fft(x2,16);subplot(2,2,1);stem(0:7,x3);

title('函數(shù)x3的圖像');subplot(2,2,2);stem(0:7,abs(y31));

title('N=8時(shí)，函數(shù)x3的DFT圖像');subplot(2,2,3);

4

stem(0:15,abs(y32));

title('N=16時(shí)，函數(shù)x3的DFT圖像');title('N=16時(shí)，x2的DFT圖像');boxon

X4X5X7X8的試驗(yàn)程序subplot(441)n=0:1:7

x4=cos(0.25*pi*n)stem(n,x4)xlabel('n')ylabel('x4(n)')title('x4(n)')subplot(442)n=0:1:15

x44=cos(0.25*pi*n)stem(n,x44)xlabel('n')

ylabel('x44(n)')title('x44(n)')subplot(443)n=0:1:7

stem(n,abs(fft(x4)))xlabel('n')

ylabel('|X4(k)|')title('8pointFFT')subplot(444)n=0:1:15

stem(n,abs(fft(x44)))xlabel('n')

ylabel('|X44(k)|')title('16pointFFT')

subplot(445)n=0:1:7

x5=sin(