matlab實(shí)驗(yàn)報(bào)告 離散信號的產(chǎn)生和頻譜分析

實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓名：李鵬博實(shí)驗(yàn)名稱：離散信號的產(chǎn)生和頻譜分析學(xué)號：2011300704課程名稱：數(shù)字信號處理班級：03041102實(shí)驗(yàn)室名稱：航海西樓303組號：1實(shí)驗(yàn)日期：2014.05.23一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求仿真掌握采樣定理。學(xué)會用FFT進(jìn)行數(shù)字譜分析。掌握FFT進(jìn)行數(shù)字譜分析的計(jì)算機(jī)編程實(shí)現(xiàn)方法。完成正弦信號、線性調(diào)頻信號等模擬水聲信號的數(shù)字譜分析二、實(shí)驗(yàn)原理采樣定理、離散傅里葉變換、離散傅里葉反變換三、實(shí)驗(yàn)環(huán)境PC機(jī)，WindowsXP，office2003，Matlab2012a五、實(shí)驗(yàn)過程、數(shù)據(jù)記錄、分析及結(jié)論實(shí)驗(yàn)過程1．編程產(chǎn)生單頻脈沖、矩形包絡(luò)線性調(diào)頻脈沖。2．應(yīng)用快速傅立葉變換（FFT）求這兩種信號的頻譜，分析離散譜位置、歸一化頻率、實(shí)際頻率的關(guān)系。3．對于步驟2的結(jié)果，應(yīng)用快速傅立葉變換的逆變換（IFFT）求兩種信號的時(shí)域波形，并與已給的單頻脈沖、矩形包絡(luò)線性調(diào)頻脈沖和偽隨機(jī)脈沖信號波形進(jìn)行對照。4．對于步驟2的結(jié)果，進(jìn)行頻譜移位調(diào)整。將FFT變換的結(jié)果Y（頻譜數(shù)據(jù)）進(jìn)行移位調(diào)整，使其符合頻譜常觀表示方法，調(diào)整后，頻譜的直流成分（即頻率為0處的值）移到頻譜的中間位置。分析離散譜位置、歸一化頻率、實(shí)際頻率的關(guān)系。數(shù)據(jù)記錄單頻脈沖信號 矩形包絡(luò)線性調(diào)頻脈沖信號單頻脈沖（CWP）為，矩形包絡(luò)線性調(diào)頻脈沖信號（LFM）為，其中，，，，采樣頻率。是線性調(diào)頻指數(shù)。瞬時(shí)頻率是時(shí)間的線性函數(shù)，頻率調(diào)制寬度為。單頻脈沖信號頻譜 矩形包絡(luò)線性調(diào)頻脈沖信號頻譜從上圖可以看出，其離散譜的位置在20KHz處，且其歸一化頻率為2*f/fs=0.4，實(shí)際頻率為20KHz。單頻脈沖信號的頻譜搬移 矩形包絡(luò)線性調(diào)頻脈沖信號的頻譜搬移如上圖，離散譜的位置在20-25KHz之間，歸一化頻率為0.4-0.5，實(shí)際頻率為20-25KHz。單頻脈沖信號的IFFT 矩形包絡(luò)線性調(diào)頻脈沖信號的IFFT利用公式x=ifft(Y)對兩種信號進(jìn)行快速傅立葉逆變換，經(jīng)過傅里葉變換在經(jīng)過傅立葉逆變換后，恢復(fù)出了原來信號的波形。左圖是用MATLAB的wavrecord指令錄得一段聲音，但是經(jīng)過fft的時(shí)候出現(xiàn)問題了，如右圖，暫時(shí)還沒有解決。六、討論實(shí)驗(yàn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)的情況是，經(jīng)過fft之后的圖像出不來，command指令窗提醒有錯(cuò)誤，一般出現(xiàn)的問題都是點(diǎn)數(shù)不對應(yīng)導(dǎo)致的。經(jīng)過更改后，問題解決。錄音程序段，出現(xiàn)問題，fft可以執(zhí)行，但是結(jié)果不對，不知道問題在哪，錄音指令段如下：Fs=11025;t2=[0:5*Fs-1]/Fs;y2=wavrecord(5*Fs,Fs);figure(10)plot(t2,y