实验一用DFT进行信号的谱分析

实验一、用DFT进行信号的谱分析实验目的：1.加深对DFT的物理意义的理解；2.学习用DFT、CZT对数字信号和模拟信号进行谱分析的方法，理解频率分辨率的概念，理解频率分辨率与DFT、CZT采样点数的关系。实验类型：综合型主要内容：1.先用MATLAB产生出下列三个数字信号：41()()xnRn4,032()3470nnxnnn其它n3()sin()8xnn然后逐个用DFT进行谱分析，分别取DFT的长度N＝16，32，画出信号的幅谱图，分析实验结果。（1）N1=16;N2=32;n=0:N1-1;x1=[ones(1,4),zeros(1,N1-4)];figure,subplot(221),stem(n,x1);gridX1=abs(fft(x3,N1));subplot(222),stem(n,X1);gridn=0:N2-1;x1=[ones(1,4),zeros(1,N2-4)];subplot(223),stem(n,x1);gridaxis([03104]);X1=abs(fft(x1,N2));subplot(224),stem(n,X1);gridaxis([031020]);（2）N1=16;N2=32;n=0:N1-1;x21=(4-n).*((n=3)&(n=0));x22=(n-3).*((n=4)&(n=7));x2=x21+x22;figure,subplot(221),stem(n,x2);gridX2=abs(fft(x2,N1));subplot(222),stem(n,X2);gridn=0:N2-1;x21=(4-n).*((n=3)&(n=0));x22=(n-3).*((n=4)&(n=7));x2=x21+x22;subplot(223),stem(n,x2);gridaxis([03104]);X2=abs(fft(x2,N2));subplot(224),stem(n,X2);gridaxis([031020])（3）N1=16;N2=32;n=0:N1-1;x3=sin(pi*n/8);figure,subplot(221),stem(n,x3);gridX3=abs(fft(x3,N1));subplot(222),stem(n,X3);gridn=0:N2-1;x3=sin(pi*n/8);subplot(223),stem(n,x3);gridaxis([03104]);X3=abs(fft(x3,N2));subplot(224),stem(n,X3);gridaxis([031020]);;2.先用MATLAB产生出如下模拟信号：4()cos(8)cos(16)cos(20)xtttt设采样频率64sFHz，然后用DFT进行谱分析，分别取DFT的长度N＝16，32，64，画出信号的幅谱图，横轴打印模拟频率。讨论DFT长度与频率分辨率的关系，要在频谱图上分离出上述3个频率，DFT长度至少取多大？N1=16;N2=32;N3=64;n=0:N1-1;Fs=64;t=n/Fs;x4=cos(8*pi*t)+cos(16*pi*t)+cos(20*pi*t);figure,subplot(231),stem(n,x4);gridX4=abs(fft(x4,N1));subplot(232),stem(n,X4);gridn=0:N2-1;Fs=64;t=n/Fs;x4=cos(8*pi*t)+cos(16*pi*t)+cos(20*pi*t);subplot(233),stem(n,x4);gridX4=abs(fft(x4,N2));subplot(234),stem(n,X4);gridn=0:N3-1;Fs=64;t=n/Fs;x4=cos(8*pi*t)+cos(16*pi*t)+cos(20*pi*t);subplot(235),stem(n,x4);gridaxis([03104]);X4=abs(fft(x4,N3));subplot(236),stem(n,X4);gridaxis([031040]);3.用CZT计算4()cos(8)cos(16)cos(20)xtttt的频谱，设时域采样频率64sFHz，采样点数N=64。CZT的频率采样范围取2~0，点数分别取M＝16，32，64，打印信号的频谱图，并分析结果。