重庆大学信号与系统实验-信号与系统3

信号与系统实验报告学生姓名：董师宁学号：20134078重庆大学电气工程学院2015年6月16日实验题目信号频谱的计算实验时间2015-6-16实验地点DS1407实验成绩实验性质□验证性□设计性□综合性教师评价：□思路正确□内容完整□方案过程正确□实验结果正确□报告规范其他：一、实验目的1.学习在Matlab软件下计算信号频谱的方法；2.学习信号的傅立叶分析方法，加深对信号傅立叶变换的理解；3.学习Matlab软件在频谱计算中的应用。二、实验主要内容和要求求连续信号的频谱01.1cos2)cos()(02.001.0ttetetxtt.128,2.1初始值：NsT求离散信号的频谱：5.0,0)(6.0Tnenxn三、实验主要步骤或过程求连续信号的频谱%FTandDFTexamplecode(Getthesamplefrequency)L=1.2*128;T1=1.2;N1=128;0.010.02()cos()2cos(1.1)0ttxtetett.128,2.1NsT初始值：T2=0.6;N2=256;n1=0:N1-1;n2=0:N2-1;D=2*pi/L;x1=exp(-0.01*n1*T1).*cos(n1*T1)+2*exp(-0.02*n1*T1).*cos(1.1*n1*T1);x2=exp(-0.01*n2*T2).*cos(n2*T2)+2*exp(-0.02*n2*T2).*cos(1.1*n2*T2);X1=T1*shift(fft(x1));X2=T2*shift(fft(x2));m1=ceil(-(N1-1)/2):ceil((N1-1)/2);m2=ceil(-(N2-1)/2):ceil((N2-1)/2);%subplot(2,1,1);plot(m1*D,abs(X1));plot(m1*D*T1,abs(X1),'*-',m2*D*T2,abs(X2),'O:');%subplot(2,1,2);plot(m2*D,abs(X2));closeall;clearall;clc;%FTandDFTexamplecode(Getthesamplefrequency)L=1.2*128;T1=0.12;N1=1280;T2=0.06;N2=2560;n1=0:N1-1;n2=0:N2-1;D=2*pi/L;x1=exp(-0.01*n1*T1).*cos(n1*T1)+2*exp(-0.02*n1*T1).*cos(1.1*n1*T1);x2=exp(-0.01*n2*T2).*cos(n2*T2)+2*exp(-0.02*n2*T2).*cos(1.1*n2*T2);X1=T1*shift(fft(x1));X2=T2*shift(fft(x2));m1=ceil(-(N1-1)/2):ceil((N1-1)/2);m2=ceil(-(N2-1)/2):ceil((N2-1)/2);%subplot(2,1,1);plot(m1*D,abs(X1));plot(m1*D*T1,abs(X1),m2*D*T2,abs(X2),'O:');%subplot(2,1,2);plot(m2*D,abs(X2));closeall;clearall;clc;%FTandDFTexamplecode(Getthesamplefrequency)T=0.06;N1=2560;N2=5120;n1=0:N1-1;n2=0:N2-1;D1=2*pi/(N1*T);D2=2*pi/(N2*T);x1=exp(-0.01*n1*T).*cos(n1*T)+2*exp(-0.02*n1*T).*cos(1.1*n1*T);x2=exp(-0.01*n2*T).*cos(n2*T)+2*exp(-0.02*n2*T).*cos(1.1*n2*T);X1=T*shift(fft(x1));X2=T*shift(fft(x2));m1=ceil(-(N1-1)/2):ceil((N1-1)/2);m2=ceil(-(N2-1)/2):ceil((N2-1)/2);%subplot(2,1,1);plot(m1*D,abs(X1));plot(m1*D1*T,abs(X1),m2*D2*T,abs(X2),'O:');%subplot(2,1,2);plot(m2*D,abs(X2));closeall;clearall;clc;%FTandDFTexamplecode(Getthesamplefrequency)T=0.06;N1=2560*4;N2=5120*4;n1=0:N1-1;n2=0:N2-1;D1=2*pi/(N1*T);D2=2*pi/(N2*T);x1=exp(-0.01*n1*T).*cos(n1*T)+2*exp(-0.02*n1*T).*cos(1.1*n1*T);x2=exp(-0.01*n2*T).*cos(n2*T)+2*exp(-0.02*n2*T).*cos(1.1*n2*T);X1=T*shift(fft(x1));X2=T*shift(fft(x2));m1=ceil(-(N1-1)/2):ceil((N1-1)/2);m2=ceil(-(N2-1)/2):ceil((N2-1)/2);%subplot(2,1,1);plot(m1*D,abs(X1));plot(m1*D1*T,abs(X1),m2*D2*T,abs(X2),'O:');%subplot(2,1,2);plot(m2*D,abs(X2));四、实验结果此次实验室利用Matlab软件实现信号频谱的计算过程；通过分段程序代码逐层实现目的，利用FT、FS、DTFT、DfS信号的傅里叶变换，实现了连续信号在积分计算中实现频谱计算分析，离散信号在求和运算中实现频谱计算分析。五、实验分析或总结1.实验在上节课基础上，进一步了解了软件对信号处理分析的步骤，丰富了电气领域的matlab应用方式。2.采用计算机实现频谱数值计算分析，避免了手动计算出现的解析计算过程烦琐，且对超越函数等表示复杂信号不可求解，对测量信号求频谱复杂的问题。计算机可以计算时域、频域都是离散情形时的情况，DFS可用计算机直接求解，根据信号时频间存在的相似关系，所以可进一步求出其它信号形式的频谱。3.对于逻辑较长的代码书写，需要逐层分析，分步完成，避免写完后出现问题，返工检查时工作量太大。