目录
1.实验目的
学习用 FFT 对连续信号和时域离散信号进行谱分析的方法,了解可能出现的分析误差及其原因,以便正确应用 FFT。
2 实验原理
用 FFT 对信号作频谱分析是学习数字信号处理的重要内容。经常需要进行谱分析的信号是模拟信号和时域离散信号。对信号进行谱分析的重要问题是频谱分辨率 D 和分析误差。频谱分辨率直接和 FFT 的变换区间 N 有关,因为 FFT 能够实现的频率分辨率是2π / N ,因此要求2π / N £ D 。可以根据此式选择 FFT 的变换区间 N。误差主要来自于用 FFT 作频谱分析时,得到的是离散谱,而信号(周期信号除外)是连续谱,只有当 N 较大时离散谱的包络才能逼近于连续谱,因此 N 要适当选择大一些。
周期信号的频谱是离散谱,只有用整数倍周期的长度作 FFT,得到的离散谱才能代表周期信号的频谱。如果不知道信号周期,可以尽量选择信号的观察时间长一些。
对模拟信号进行谱分析时,首先要按照采样定理将其变成时域离散信号。如果是模拟周期信号,也应该选取整数倍周期的长度,经过采样后形成周期序列,按照周期序列的谱分析进行。
3.实验仪器及设备
计算机,MATLAB 软件
4.实验步骤及内容
(1)对以下序列进行谱分析。
选择 FFT 的变换区间 N 为 8 和 16 两种情况进行频谱分析。分别打印其幅频特性曲线。并进行对比、分析和讨论。
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