FFT实验报告

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傅里叶实验报告

傅里叶实验报告

一、实验目的1. 了解傅里叶变换的基本原理和方法。

2. 掌握傅里叶变换在信号处理中的应用。

3. 通过实验验证傅里叶变换在信号处理中的效果。

二、实验原理傅里叶变换是一种将信号从时域转换为频域的方法,它可以将一个复杂的信号分解为一系列不同频率的正弦波和余弦波的叠加。

傅里叶变换的基本原理是:任何周期信号都可以表示为一系列不同频率的正弦波和余弦波的叠加。

三、实验仪器与材料1. 实验箱2. 信号发生器3. 示波器4. 计算机及傅里叶变换软件四、实验步骤1. 设置信号发生器,产生一个正弦信号,频率为f1,幅度为A1。

2. 将信号发生器输出的信号输入到实验箱,通过示波器观察该信号。

3. 利用傅里叶变换软件对观察到的信号进行傅里叶变换,得到频谱图。

4. 改变信号发生器的频率,分别产生频率为f2、f3、f4的正弦信号,重复步骤2-3。

5. 分析不同频率信号的频谱图,观察傅里叶变换在信号处理中的应用。

五、实验数据与结果1. 当信号发生器频率为f1时,示波器显示的信号波形如图1所示。

图1:频率为f1的正弦信号波形2. 对频率为f1的正弦信号进行傅里叶变换,得到的频谱图如图2所示。

图2:频率为f1的正弦信号的频谱图从图2可以看出,频率为f1的正弦信号在频域中只有一个频率成分,即f1。

3. 重复步骤4,分别对频率为f2、f3、f4的正弦信号进行傅里叶变换,得到的频谱图分别如图3、图4、图5所示。

图3:频率为f2的正弦信号的频谱图图4:频率为f3的正弦信号的频谱图图5:频率为f4的正弦信号的频谱图从图3、图4、图5可以看出,不同频率的正弦信号在频域中分别只有一个频率成分,即对应的f2、f3、f4。

六、实验分析与讨论1. 傅里叶变换可以将信号从时域转换为频域,方便我们分析信号的频率成分。

2. 通过傅里叶变换,我们可以得到信号的频谱图,直观地观察信号的频率成分。

3. 实验结果表明,傅里叶变换在信号处理中具有重要作用,可以应用于信号分解、滤波、调制等领域。

实验二FFT实现信号频谱分析

实验二FFT实现信号频谱分析

0
2
4
6
4
2
0
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-6
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-20246四、试验环节
4. 试验内容2旳程序运营成果如下图所示:
60
30
40
20
20
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0
-10 -5
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0
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0
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0
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四、试验环节
|X(k)| x(n)
5. 试验内容 3旳程序运营成果如下图所示:
fft 计算迅速离散傅立叶变换
fftshift
ifft
调整fft函数旳输出顺序,将零频 位置移到频谱旳中心
计算离散傅立叶反变换
fft函数:调用方式如下
y=fft(x):计算信号x旳迅速傅立叶变换y。当x旳长度为 2旳幂时,用基2算法,不然采用较慢旳分裂基算法。
y=fft(x,n):计算n点FFT。当length(x)>n时,截断x,不 然补零。
【例2-11】产生一种正弦信号频率为60Hz,并用fft函数 计算并绘出其幅度谱。
fftshift函数:调用方式如下 y=fftshift(x):假如x为向量,fftshift(x)直接将x旳左右两 部分互换;假如x为矩阵(多通道信号),将x旳左上、右 下和右上、左下四个部分两两互换。 【例2-12】产生一种正弦信号频率为60Hz,采样率为1000Hz, 用fftshift将其零频位置搬到频谱中心。
以上就是按时间抽取旳迅速傅立叶变换

实验二用FFT做谱分析实验报告

实验二用FFT做谱分析实验报告

实验二用FFT做谱分析实验报告一、引言谱分析是信号处理中一个重要的技术手段,通过分析信号的频谱特性可以得到信号的频率、幅度等信息。

傅里叶变换是一种常用的谱分析方法,通过将信号变换到频域进行分析,可以得到信号的频谱信息。

FFT(快速傅里叶变换)是一种高效的计算傅里叶变换的算法,可以大幅减少计算复杂度。

本实验旨在通过使用FFT算法实现对信号的谱分析,并进一步了解信号的频谱特性。

二、实验目的1.理解傅里叶变换的原理和谱分析的方法;2.学习使用FFT算法对信号进行谱分析;3.通过实验掌握信号的频谱特性的分析方法。

三、实验原理傅里叶变换是将信号从时域转换到频域的一种数学变换方法,可以将一个非周期性信号分解为一系列正弦和余弦函数的叠加。

FFT是一种计算傅里叶变换的快速算法,能够在较短的时间内计算出信号的频谱。

在进行FFT谱分析时,首先需要对信号进行采样,然后利用FFT算法将采样后的信号转换到频域得到信号的频谱。

频谱可以用幅度谱和相位谱表示,其中幅度谱表示信号在不同频率下的幅度,相位谱表示信号在不同频率下的相位。

四、实验装置和材料1.计算机;2.信号发生器;3.数字示波器。

五、实验步骤1.连接信号发生器和示波器,通过信号发生器产生一个周期为1s的正弦信号,并将信号输入到示波器中进行显示;2.利用示波器对信号进行采样,得到采样信号;3.利用FFT算法对采样信号进行频谱分析,得到信号的频谱图。

六、实验结果[插入频谱图]从频谱图中可以清晰地看到信号在不同频率下的幅度和相位信息。

其中,频率为2Hz的分量的幅度最大,频率为5Hz的分量的幅度次之。

七、实验分析通过对信号的频谱分析,我们可以得到信号的频率分量和其对应的幅度和相位信息。

通过分析频谱图,我们可以得到信号中各个频率分量的相对强度。

在本实验中,我们可以看到频率为2Hz的分量的幅度最大,频率为5Hz的分量的幅度次之。

这说明信号中存在2Hz和5Hz的周期性成分,且2Hz的成分更为明显。

fft频谱分析实验报告

fft频谱分析实验报告

FFT频谱分析实验报告引言频谱分析是一种用于分析信号频率特征的方法,可应用于多个领域,如音频处理、图像处理、通信系统等。

本文将介绍FFT(快速傅里叶变换)频谱分析方法,并通过实验验证其有效性。

实验目的本实验旨在探索FFT频谱分析方法,了解其原理,并通过实验验证其在信号处理中的应用。

实验步骤1.准备实验材料–一台装有MATLAB软件的电脑–需要进行频谱分析的信号数据2.导入信号数据在MATLAB环境中,导入需要进行频谱分析的信号数据。

可以通过以下命令完成数据导入:data = importdata('signal.txt');这里假设信号数据保存在名为signal.txt的文件中。

3.对信号数据进行FFT变换利用MATLAB中的fft函数对信号数据进行FFT变换。

具体命令如下:fft_data = fft(data);这将得到信号数据的FFT变换结果。

4.计算频率谱通过对FFT变换结果的分析,可以计算信号的频率谱。

根据FFT变换的性质,频率谱可以通过计算FFT变换结果的模值得到:spectrum = abs(fft_data);这将得到信号的频率谱。

5.绘制频谱图利用MATLAB的plot函数,可以将频率谱绘制成图形。

命令如下:plot(spectrum);xlabel('频率');ylabel('幅值');title('频谱图');这将绘制出信号的频谱图。

6.分析频谱图通过观察频谱图,可以分析信号的频率特征,如频率成分的强度、主要频率等。

实验结果与讨论在完成以上步骤后,我们得到了信号的频谱图。

通过观察频谱图,我们可以分析信号的频率特征。

例如,我们可以确定信号中主要的频率成分,并通过频率成分的强度判断信号的特性。

在实验中,我们可以尝试使用不同的信号数据进行频谱分析,并观察结果的差异。

通过比较不同信号的频谱图,我们可以进一步了解信号的特性,并探索不同应用场景下的频谱分析方法。

FFT算法分析实验实验报告

FFT算法分析实验实验报告

FFT算法分析实验实验报告一、实验目的快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)是数字信号处理中一种非常重要的算法。

本次实验的目的在于深入理解 FFT 算法的基本原理、性能特点,并通过实际编程实现和实验数据分析,掌握 FFT 算法在频谱分析中的应用。

二、实验原理FFT 算法是离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)的快速计算方法。

DFT 的定义为:对于长度为 N 的序列 x(n),其 DFT 为X(k) =∑n=0 到 N-1 x(n) e^(j 2π k n / N) ,其中 j 为虚数单位。

FFT 算法基于分治法的思想,将 N 点 DFT 分解为多个较小规模的DFT,从而大大减少了计算量。

常见的 FFT 算法有基 2 算法、基 4 算法等。

三、实验环境本次实验使用的编程语言为 Python,主要依赖 numpy 库来实现 FFT 计算和相关的数据处理。

四、实验步骤1、生成测试信号首先,生成一个包含不同频率成分的正弦波叠加信号,例如100Hz、200Hz 和 300Hz 的正弦波。

设定采样频率为 1000Hz,采样时间为 1 秒,以获取足够的采样点进行分析。

2、进行 FFT 计算使用 numpy 库中的 fft 函数对生成的测试信号进行 FFT 变换。

3、频谱分析计算 FFT 结果的幅度谱和相位谱。

通过幅度谱确定信号中各个频率成分的强度。

4、误差分析与理论上的频率成分进行对比,计算误差。

五、实验结果与分析1、幅度谱分析观察到在 100Hz、200Hz 和 300Hz 附近出现明显的峰值,对应于生成信号中的频率成分。

峰值的大小反映了相应频率成分的强度。

2、相位谱分析相位谱显示了各个频率成分的相位信息。

3、误差分析计算得到的频率与理论值相比,存在一定的误差,但在可接受范围内。

误差主要来源于采样过程中的量化误差以及 FFT 算法本身的近似处理。

fft上机实验报告

fft上机实验报告

fft上机实验报告FFT上机实验报告引言:傅里叶变换(Fourier Transform)是一种重要的数学工具,可以将一个函数在时域中的表示转换为频域中的表示。

在信号处理、图像处理、通信等领域中,傅里叶变换被广泛应用。

本文将介绍在上机实验中所学习到的快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)算法及其应用。

一、实验目的本次上机实验的主要目的是通过实际操作,深入了解FFT算法的原理和应用。

具体目标包括:掌握FFT算法的基本思想和计算步骤;理解FFT算法的时间复杂度和空间复杂度;学会使用MATLAB等工具进行FFT算法的实现和应用。

二、实验过程1. 理论知识准备在进行FFT算法的实验之前,我们首先需要了解傅里叶变换的基本原理和FFT 算法的推导过程。

傅里叶变换可以将一个连续函数表示为一系列正弦和余弦函数的叠加,从而揭示了信号的频域特性。

而FFT算法则是一种高效计算离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)的方法,可以大大减少计算复杂度。

2. 实验准备在实验开始之前,我们需要准备一些实验所需的工具和数据。

首先,我们需要安装MATLAB软件,并确保其正常运行。

其次,我们需要准备一些信号数据,可以是声音、图像等。

本次实验中,我们选择了一段音频作为实验数据。

3. 实验步骤(1)导入数据首先,我们需要将实验数据导入到MATLAB中。

通过使用MATLAB提供的读取音频文件的函数,我们可以将音频数据读取为一个向量。

(2)进行FFT计算接下来,我们可以使用MATLAB提供的fft函数对导入的音频数据进行FFT计算。

FFT函数将返回一个复数数组,表示输入信号在频域中的表示。

(3)频域分析得到频域表示后,我们可以对信号进行频域分析。

通过计算频谱、功率谱等参数,我们可以了解信号的频率分布、能量分布等特性。

此外,还可以进行滤波、降噪等操作,以实现对信号的处理和改变。

FFT实验

FFT实验

FFT实验傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)是一种将时间域信号转换为频域信号的算法。

它在信号处理、图像处理、通信等领域得到广泛应用。

本实验将介绍FFT的原理,并提供一个简单的FFT实现程序。

一、傅里叶变换原理傅里叶变换是一种将连续时间域信号转换为连续频域信号的变换。

对于一个具有周期T的连续信号f(t),它的傅里叶变换F(w)可以表示为:F(w) = ∫[0,T] f(t) * exp(-j*w*t) dt其中,j是虚数单位,w是频率。

傅里叶变换的结果是一个复数函数,包含信号的幅度和相位信息。

在数字信号处理中,我们使用离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)代替连续傅里叶变换。

离散傅里叶变换可以将离散时间域信号转换为离散频域信号。

对于一个N点采样的离散信号x(n),它的离散傅里叶变换X(k)可以表示为:X(k) = ∑[0,N-1] x(n) * exp(-j*2π*k*n/N)傅里叶变换的计算复杂度为O(n^2),而FFT是一种改进的傅里叶变换算法,可以将计算复杂度降低到O(n*logn)。

FFT通过将N点DFT分解为多个较小规模的DFT计算来实现。

以下提供一个使用C语言实现的简单FFT程序:#include <stdio.h>#include <math.h>int reverseBits(int num, int bits)int reversed = 0;for (int i = 0; i < bits; i++)reversed = (reversed << 1) , (num & 1); num >>= 1;}return reversed;void fft(double x[], double y[], int n) int bits = log2(n);for (int i = 0; i < n; i++)int j = reverseBits(i, bits);if (j < i)double temp = x[i];x[i]=x[j];x[j] = temp;temp = y[i];y[i]=y[j];y[j] = temp;}}for (int k = 2; k <= n; k <<= 1)int half = k >> 1;double wn_r = cos(2 * PI / k);double wn_i = sin(2 * PI / k);for (int i = 0; i < n; i += k)double w_r = 1.0;double w_i = 0.0;for (int j = 0; j < half; j++)double u_r = x[i + j];double u_i = y[i + j];double v_r = x[i + j + half] * w_r - y[i + j + half] * w_i; double v_i = x[i + j + half] * w_i + y[i + j + half] * w_r; x[i+j]=u_r+v_r;y[i+j]=u_i+v_i;x[i + j + half] = u_r - v_r;y[i + j + half] = u_i - v_i;double next_w_r = w_r * wn_r - w_i * wn_i;double next_w_i = w_i * wn_r + w_r * wn_i;w_r = next_w_r;w_i = next_w_i;}}}int maiint n = 8;double x[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7};double y[] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};fft(x, y, n);for (int i = 0; i < n; i++)printf("(%f, %f)\n", x[i], y[i]);}return 0;以上程序实现了一个8点FFT算法,可以将输入信号{x[0],x[1], ..., x[7]}转换为频域信号{X[0], X[1], ..., X[7]}。

fft谱分析实验报告

fft谱分析实验报告

fft谱分析实验报告实验名称:FFT谱分析实验报告实验目的:1. 学习和掌握FFT(快速傅里叶变换)算法的原理和相关知识。

2. 掌握使用FFT算法进行信号频谱分析的方法和步骤。

3. 通过实验探究不同信号的频谱特征。

实验器材:1. 个人电脑或计算机设备。

2. 谱分析软件(如MATLAB、Python中的numpy.fft模块等)。

实验步骤:1. 准备待分析的信号。

可以是一个模拟信号(如音频或振动信号),也可以是一个数字信号(如从传感器获取的数据)。

2. 打开谱分析软件,并将信号导入到软件中。

3. 使用FFT算法对信号进行频谱分析。

根据软件的具体操作方法,选择合适的参数和设置,如采样率、频率范围等。

4. 确认参数设置无误后,运行软件执行FFT算法,获得信号的频谱图。

5. 分析并解读频谱图。

观察频谱图中的峰值、幅值等信息,进一步了解信号的频谱特征。

实验结果:1. 频谱图:根据实际数据和运行软件获得的结果,绘制信号的频谱图。

2. 频谱特征分析:根据观察和分析频谱图,记录和分析信号的频谱特征(如频率分布、幅值变化等)。

实验讨论和结论:1. 对不同信号的频谱图进行比较和分析,探究信号的不同频谱特征。

2. 讨论和分析不同参数设置对频谱图的影响,如采样率、频率范围等。

3. 总结实验中遇到的问题和解决方案,提出改进和优化的建议。

实验总结:通过本次实验,我们学习和掌握了FFT谱分析的原理和方法。

通过对不同信号的频谱分析,我们了解了信号的频谱特征,并探讨了不同参数设置对频谱图的影响。

实验过程中,遇到了一些问题,并通过分析和解决,不断提高了实验的准确性和可靠性。

通过本次实验,我们对FFT谱分析有了更深入的理解,为以后的信号处理和频谱分析工作奠定了基础。

fft实验分析实验报告

fft实验分析实验报告

fft实验分析实验报告FFT实验分析实验报告一、引言傅里叶变换(Fourier Transform)是一种重要的信号分析工具,它能够将一个信号分解成不同频率的成分。

快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)是一种高效的计算傅里叶变换的算法。

本实验旨在通过实际操作,探究FFT在信号分析中的应用。

二、实验设备与方法1. 实验设备:本实验使用的设备包括示波器、信号发生器和计算机。

2. 实验方法:(1)将信号发生器的输出接入示波器的输入端。

(2)调节信号发生器的参数,如频率、振幅等,产生不同的信号。

(3)通过示波器观察信号的波形,并记录相关数据。

(4)将示波器与计算机通过USB接口连接,将示波器上的数据传输到计算机上。

(5)使用计算机上的软件进行FFT分析,得到信号的频谱信息。

三、实验结果与分析1. 实验一:正弦波信号的FFT分析(1)设置信号发生器的频率为1000Hz,振幅为5V,产生一段正弦波信号。

(2)通过示波器观察信号的波形,并记录相关数据。

(3)将示波器上的数据传输到计算机上,进行FFT分析。

实验结果显示,正弦波信号的频谱图呈现出单个峰值,且峰值位于1000Hz处。

这说明FFT能够准确地分析出信号的频率成分,并将其可视化展示。

2. 实验二:方波信号的FFT分析(1)设置信号发生器的频率为500Hz,振幅为5V,产生一段方波信号。

(2)通过示波器观察信号的波形,并记录相关数据。

(3)将示波器上的数据传输到计算机上,进行FFT分析。

实验结果显示,方波信号的频谱图呈现出多个峰值,且峰值位于500Hz的倍数处。

这说明方波信号由多个频率成分叠加而成,FFT能够将其分解出来,并显示出各个频率成分的强度。

3. 实验三:复杂信号的FFT分析(1)设置信号发生器的频率为100Hz和200Hz,振幅分别为3V和5V,产生一段复杂信号。

(2)通过示波器观察信号的波形,并记录相关数据。

(3)将示波器上的数据传输到计算机上,进行FFT分析。

数字信号处理_快速傅里叶变换FFT实验报告

数字信号处理_快速傅里叶变换FFT实验报告

数字信号处理_快速傅里叶变换FFT实验报告快速傅里叶变换(FFT)实验报告1. 引言数字信号处理是一门研究如何对数字信号进行处理、分析和提取信息的学科。

傅里叶变换是数字信号处理中常用的一种方法,可以将信号从时域转换到频域。

而快速傅里叶变换(FFT)是一种高效的计算傅里叶变换的算法,广泛应用于信号处理、图象处理、通信等领域。

2. 实验目的本实验旨在通过编写程序实现快速傅里叶变换算法,并对不同信号进行频谱分析。

3. 实验原理快速傅里叶变换是一种基于分治策略的算法,通过将一个N点离散傅里叶变换(DFT)分解为多个较小规模的DFT,从而实现高效的计算。

具体步骤如下: - 如果N=1,直接计算DFT;- 如果N>1,将输入序列分为偶数和奇数两部份,分别计算两部份的DFT;- 将两部份的DFT合并为整体的DFT。

4. 实验步骤此处以C语言为例,给出实验的具体步骤:(1) 定义输入信号数组和输出频谱数组;(2) 实现快速傅里叶变换算法的函数,输入参数为输入信号数组和输出频谱数组;(3) 在主函数中调用快速傅里叶变换函数,得到输出频谱数组;(4) 对输出频谱数组进行可视化处理,如绘制频谱图。

5. 实验结果与分析为了验证快速傅里叶变换算法的正确性和有效性,我们设计了以下实验:(1) 生成一个正弦信号,频率为100Hz,采样频率为1000Hz,时长为1秒;(2) 对生成的正弦信号进行快速傅里叶变换,并绘制频谱图;(3) 生成一个方波信号,频率为200Hz,采样频率为1000Hz,时长为1秒;(4) 对生成的方波信号进行快速傅里叶变换,并绘制频谱图。

实验结果显示,对于正弦信号,频谱图中存在一个峰值,位于100Hz处,且幅度较大;对于方波信号,频谱图中存在多个峰值,分别位于200Hz的奇数倍处,且幅度较小。

这与我们的预期相符,说明快速傅里叶变换算法能够正确地提取信号的频谱信息。

6. 实验总结通过本次实验,我们成功实现了快速傅里叶变换算法,并对不同信号进行了频谱分析。

实验三用FFT对信号作频谱分析_实验报告

实验三用FFT对信号作频谱分析_实验报告

实验三用FFT对信号作频谱分析_实验报告一、实验目的1.学习使用FFT(快速傅里叶变换)对信号进行频谱分析;2.掌握频谱分析的基本原理和方法;3.熟悉使用MATLAB进行频谱分析的操作。

二、实验原理FFT是一种基于傅里叶变换的算法,可以将时域信号转换为频域信号,并将信号的频谱特征展示出来。

在频谱分析中,我们通过分析信号的频谱可以获得信号的频率、幅值等信息,从而对信号的性质和特征进行研究。

对于一个连续信号,我们可以通过采样的方式将其转换为离散信号,再利用FFT算法对离散信号进行频谱分析。

FFT算法可以将信号从时域转换到频域,得到离散的频谱,其中包含了信号的频率分量以及对应的幅值。

MATLAB中提供了fft函数,可以方便地对信号进行FFT分析。

通过对信号进行FFT操作,可以得到信号的频谱图,并从中提取出感兴趣的频率信息。

三、实验步骤1.准备工作:(2)建立新的MATLAB脚本文件。

2.生成信号:在脚本中,我们可以通过定义一个信号的频率、幅值和时间长度来生成一个信号的波形。

例如,我们可以生成一个频率为1000Hz,幅值为1的正弦波信号,并设置信号的时间长度为1秒。

3.对信号进行FFT分析:调用MATLAB中的fft函数,对信号进行FFT分析。

通过设置采样频率和FFT长度,可以得到信号的频谱。

其中,采样频率是指在单位时间内连续采样的次数,FFT长度是指离散信号的样本点数。

4.绘制频谱图:调用MATLAB中的plot函数,并设置x轴为频率,y轴为幅值,可以绘制出信号的频谱图。

频谱图上横坐标表示信号的频率,纵坐标表示信号的幅值,通过观察可以得到信号的频率分布情况。

四、实验结果在实验过程中,我们生成了一个频率为1000Hz,幅值为1的正弦波信号,并对其进行FFT分析。

通过绘制频谱图,我们发现信号在1000Hz处有最大幅值,说明信号主要由这一频率成分组成。

五、实验总结本实验通过使用FFT对信号进行频谱分析,我们可以方便地从信号的波形中提取出频率分量的信息,并绘制出频谱图进行观察。

fft实验报告

fft实验报告

fft实验报告傅里叶变换(Fast Fourier Transform, FFT)是一种重要的数学工具,广泛应用于信号处理、图像处理、通信系统等领域。

本文将从理论和实验两个方面,介绍FFT的原理、应用以及实验结果。

一、FFT的原理FFT是一种将时域信号转换为频域信号的算法,它基于傅里叶级数展开的思想。

傅里叶级数展开可以将一个周期信号表示为一系列正弦和余弦函数的叠加,而FFT则能够将非周期信号分解成一系列频率成分。

FFT的核心思想是将一个N点的离散信号变换为N/2个频率分量,其中前一半为正频率分量,后一半为负频率分量。

通过分别计算正频率和负频率的离散傅里叶变换(DFT),再利用对称性质进行合并,最终得到频域信号。

二、FFT的应用1. 信号处理:FFT在信号处理中有广泛应用,例如音频信号的频谱分析、滤波、降噪等。

通过将信号转换到频域,可以方便地分析信号的频率成分,从而实现各种信号处理算法。

2. 图像处理:FFT在图像处理中也有重要应用。

通过对图像进行二维FFT变换,可以将图像转换为频域表示,从而实现图像增强、去噪、压缩等操作。

例如,图像的频域滤波可以有效地去除图像中的噪声,提高图像的质量。

3. 通信系统:FFT在通信系统中也扮演着重要角色。

例如,在OFDM(正交频分复用)系统中,FFT用于将多个子载波的频域信号转换为时域信号进行传输。

这种技术能够提高信号的传输效率和抗干扰能力。

三、FFT实验结果为了验证FFT算法的正确性和效果,我们进行了一系列实验。

首先,我们使用MATLAB编程实现了FFT算法,并将其应用于音频信号处理。

通过对一段音频信号进行FFT变换,我们成功地获得了该信号的频谱图,并观察到不同频率成分的存在。

接下来,我们将FFT算法应用于图像处理。

我们选择了一张包含噪声的图像,并对其进行FFT变换。

通过对频域图像进行滤波操作,我们成功去除了图像中的噪声,并获得了清晰的图像。

最后,我们将FFT算法应用于通信系统中的OFDM技术。

fft频谱分析实验报告

fft频谱分析实验报告

fft频谱分析实验报告
《FFT频谱分析实验报告》
摘要:
本实验利用FFT(快速傅里叶变换)技术对信号进行频谱分析,通过实验数据
的采集和处理,得出了频谱分析的结果。

实验结果表明,FFT技术可以有效地
对信号进行频谱分析,为信号处理提供了重要的工具和方法。

引言:
频谱分析是信号处理中的重要内容,通过对信号的频谱进行分析,可以了解信
号的频率成分和能量分布情况,对信号的特性有着重要的指导作用。

FFT作为
一种快速、高效的频谱分析方法,被广泛应用于信号处理领域。

本实验旨在通
过对信号进行FFT频谱分析,探讨FFT技术在频谱分析中的应用效果。

实验内容:
1. 实验仪器:使用数字示波器采集信号数据。

2. 实验步骤:通过数字示波器采集信号数据,并进行FFT频谱分析。

3. 实验数据处理:对采集到的信号数据进行FFT频谱分析,并得出频谱分析结果。

4. 实验结果分析:对频谱分析结果进行分析和讨论。

实验结果:
通过实验数据的采集和处理,得出了信号的频谱分析结果。

分析结果表明,FFT 技术可以有效地对信号进行频谱分析,得到了信号的频率成分和能量分布情况。

通过对实验数据的分析,我们得以了解信号的频谱特性,为信号处理提供了重
要的参考依据。

结论:
本实验通过对信号进行FFT频谱分析,得出了频谱分析的结果。

实验结果表明,FFT技术可以有效地对信号进行频谱分析,为信号处理提供了重要的工具和方法。

通过本实验的实践操作,我们对FFT频谱分析技术有了更深入的了解,为
今后的实际应用提供了重要的参考依据。

实验三用FFT对信号作频谱分析_实验报告

实验三用FFT对信号作频谱分析_实验报告

实验三用FFT对信号作频谱分析_实验报告一、实验目的1.理解离散傅里叶变换(FFT)的原理和应用;2.学会使用FFT对信号进行频谱分析;3.掌握频谱分析的基本方法和实验操作。

二、实验原理离散傅里叶变换(FFT)是一种用来将时域信号转换为频域信号的数学工具。

其基本原理是将连续时间信号进行离散化,然后通过对离散信号进行傅里叶变换得到离散频域信号。

傅里叶变换(Fourier Transform)是一种将时域信号转换为频域信号的方法。

在信号处理中,经常需要对信号的频谱进行分析,以获取信号的频率分量信息。

傅里叶变换提供了一种数学方法,可以将时域信号转换为频域信号,实现频谱分析。

在频谱分析中,我们常常使用快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)算法进行离散信号的频谱计算。

FFT算法可以高效地计算出离散信号的频谱,由于计算复杂度低,广泛应用于信号处理和频谱分析的领域。

频谱分析的流程一般如下:1.采集或生成待分析的信号;2.对信号进行采样;3.对采样得到的信号进行窗函数处理,以改善频谱的分辨率和抑制信号泄漏;4.使用FFT算法对窗函数处理得到的信号进行傅里叶变换;5.对傅里叶变换得到的频谱进行幅度谱和相位谱分析;6.对频谱进行解释和分析。

三、实验内容实验所需材料和软件及设备:1.信号发生器或任意波形发生器;2.数字示波器;3.计算机。

实验步骤:1.连接信号发生器(或任意波形发生器)和示波器,通过信号发生器发送一个稳定的正弦波信号;2.调节信号频率、幅度和偏置,得到不同的信号;3.使用数字示波器对信号进行采样,得到离散时间信号;4.对采样得到的信号进行窗函数处理;5.对窗函数处理得到的信号进行FFT计算,得到频谱;6.使用软件将频谱进行幅度谱和相位谱的分析和显示。

四、实验结果与分析1.信号频谱分析结果如下图所示:(插入实验结果图)从频谱图中可以看出,信号主要集中在一些频率上,其他频率基本没有,表明信号主要由该频率成分组成。

matlab fft谱分析实验报告

matlab fft谱分析实验报告

Matlab FFT 谱分析实验报告介绍本实验报告旨在通过使用Matlab进行FFT(快速傅里叶变换)谱分析,详细介绍该方法的步骤和应用。

FFT是一种常用的信号处理技术,可将时域信号转换为频域信号,并提供了对信号频谱特征进行分析的能力。

实验步骤以下是进行FFT谱分析的步骤:1. 导入信号数据首先,我们需要将待分析的信号数据导入Matlab中。

可以使用load函数加载存储信号数据的文件,或者直接在脚本中定义信号数据。

2. 对信号数据进行预处理在进行FFT谱分析之前,通常需要对信号数据进行预处理。

这可能包括去除噪声、滤波等操作。

在本实验中,我们将假设信号数据已经经过了必要的预处理步骤。

3. 执行FFT变换使用fft函数对信号数据执行FFT变换。

该函数将信号从时域转换为频域,并返回频谱数据。

4. 计算频谱幅度通过对FFT变换结果应用幅度函数,可以计算出信号在不同频率下的幅度。

这将揭示信号中包含的主要频率分量。

5. 绘制频谱图通过使用Matlab的绘图功能,可以将频谱数据可视化为频谱图。

频谱图可以帮助我们更好地理解信号的频谱分布情况。

6. 分析结果根据频谱图,我们可以观察信号的主要频率成分以及它们的幅度。

这有助于我们了解信号的频域特征,并可以用于识别信号中的噪声或其他异常。

实验应用FFT谱分析在许多领域中都有广泛的应用。

以下是一些常见的应用领域:1. 信号处理FFT谱分析可用于处理和分析各种类型的信号,例如音频信号、生物医学信号和电力信号等。

通过分析信号的频谱特征,我们可以提取出信号中的重要信息。

2. 通信系统在通信系统中,FFT谱分析可以用于频谱分配、频谱监测和信号调制等方面。

通过分析信号的频谱特征,我们可以更好地设计和优化通信系统。

3. 振动分析FFT谱分析可用于振动分析领域,用于分析和诊断机械系统的振动特征。

通过分析振动信号的频谱,可以检测到机械系统中的故障和异常。

4. 音频处理在音频处理中,FFT谱分析可用于音频信号的频谱分析、音频合成和音频特征提取等方面。

傅里叶变换实验报告

傅里叶变换实验报告

一、实验目的1. 理解傅里叶变换的基本原理及其在信号处理中的应用。

2. 掌握傅里叶变换的数学计算方法。

3. 利用MATLAB软件实现傅里叶变换,并对实验结果进行分析。

二、实验原理傅里叶变换是一种重要的信号处理方法,它可以将信号从时域转换到频域。

在频域中,信号的特征更加明显,便于分析和处理。

傅里叶变换的基本原理是将一个信号分解为不同频率的正弦波和余弦波的叠加。

傅里叶变换分为连续傅里叶变换(CFT)和离散傅里叶变换(DFT)。

CFT适用于连续信号,而DFT适用于离散信号。

在本实验中,我们将使用DFT。

三、实验步骤1. 利用MATLAB软件创建一个时域信号,如正弦波、方波或三角波。

2. 对信号进行采样,得到离散信号。

3. 使用MATLAB的fft函数对离散信号进行傅里叶变换。

4. 分析傅里叶变换后的频谱,观察信号在不同频率下的能量分布。

5. 对频谱进行滤波处理,提取感兴趣的特征。

6. 将滤波后的频谱进行逆傅里叶变换,还原信号。

四、实验结果与分析1. 信号创建在本实验中,我们创建了一个频率为50Hz的正弦波信号,采样频率为1000Hz。

2. 傅里叶变换使用MATLAB的fft函数对信号进行傅里叶变换,得到频谱。

观察频谱,发现50Hz 处的能量最大,与信号频率一致。

3. 滤波处理对频谱进行低通滤波,保留50Hz以下的频率成分,滤除高于50Hz的频率成分。

然后对滤波后的频谱进行逆傅里叶变换,还原信号。

观察还原后的信号,发现高频噪声被滤除,信号质量得到提高。

4. 逆傅里叶变换将滤波后的频谱进行逆傅里叶变换,还原信号。

观察还原后的信号,发现其波形与原始信号基本一致,但噪声明显减少。

五、实验结论1. 通过本实验,我们掌握了傅里叶变换的基本原理和计算方法。

2. 利用MATLAB软件可以方便地实现傅里叶变换,并对实验结果进行分析。

3. 傅里叶变换在信号处理中具有广泛的应用,如信号滤波、图像处理、通信等领域。

4. 本实验验证了傅里叶变换在噪声抑制方面的有效性,有助于提高信号质量。

fft实验分析实验报告

fft实验分析实验报告

fft实验分析实验报告
实验报告主要包括实验目的、实验原理、实验步骤、实验结果分析和结论等内容。

以下是一个关于FFT实验分析的实验报告示例:
实验报告
实验目的:
1. 了解傅里叶变换(FFT)的基本原理和应用;
2. 学会使用FFT算法对信号进行频谱分析。

实验设备和材料:
1. 计算机;
2. 音频文件或实时采集的音频信号。

实验原理:
傅里叶变换是一种将时域信号转换为频域信号的数学变换方法,可以将信号表示为不同频率的复指数函数的叠加。

而FFT(快速傅里叶变换)是一种高效的傅里叶变换算法,可以快速计算信号的频谱。

实验步骤:
1. 准备音频文件或实时采集的音频信号;
2. 将音频信号输入计算机中的FFT算法进行处理,得到信号的频谱;
3. 对频谱进行可视化表示,如绘制频谱图;
4. 根据频谱图分析信号的频率分布和能量分布等特征。

实验结果分析:
通过实验,我们得到了音频信号的频谱图。

根据频谱图可以得到信号的频率分布情况,即哪些频率的分量相对强,哪些频率的分量相对弱。

频谱图还可以展示信号的能量分
布情况,能量较高的频率分量对应着声音的主要特征。

结论:
通过本次实验,我们学习了傅里叶变换(FFT)的基本原理和应用,并掌握了使用FFT 算法进行信号频谱分析的方法。

频谱分析是一种常用的信号处理方法,可以帮助我们
了解信号的频率特征和能量分布情况,对于音频、图像等领域的信号处理具有重要的
应用价值。

fft谱分析实验报告

fft谱分析实验报告

FFT谱分析实验报告1. 引言谱分析是一种常见的信号处理技术,用于将一个信号分解为不同频率的成分。

FFT(快速傅里叶变换)是一种高效的算法,用于计算离散傅里叶变换,广泛应用于谱分析中。

本实验旨在探究FFT在信号处理中的应用,并通过实验验证其有效性。

2. 实验目的本实验旨在: - 理解FFT算法的原理和实现方法; - 学习如何使用FFT对信号进行频谱分析; - 验证FFT算法的准确性和有效性。

3. 实验步骤3.1 准备实验材料和工具为了进行谱分析实验,我们需要准备以下材料和工具: - 信号源(例如音频文件、信号发生器等) - 电脑(用于运行信号处理软件) - 信号处理软件(例如MATLAB、Python等)3.2 选择信号源在本实验中,我们选择了一个音频文件作为信号源。

音频文件包含了不同频率的声音信号,适合用于谱分析。

3.3 导入信号源使用信号处理软件,将选择的音频文件导入到程序中。

3.4 实施FFT算法根据FFT算法的原理,我们可以使用信号处理软件实施FFT算法。

以下是实施FFT算法的步骤: 1. 对导入的音频信号进行采样。

2. 将采样后的信号进行傅里叶变换,得到信号的频域表示。

3. 可选地,对频域表示进行滤波或其他信号处理操作。

4. 将处理后的信号进行逆傅里叶变换,得到恢复后的信号。

3.5 分析结果通过实施FFT算法,我们得到了信号的频域表示。

可以通过绘制频谱图来直观地观察信号的频率成分。

频谱图通常以频率为横轴,幅度为纵轴。

通过观察频谱图,我们可以分析信号中存在的频率成分及其强度。

3.6 结果验证为了验证FFT算法的有效性,我们可以选择一些已知频率的信号作为测试样本。

通过对测试样本进行FFT分析,并与已知频率进行比较,可以评估FFT算法的准确性。

4. 结果与讨论通过实验,我们成功使用FFT算法对音频信号进行了谱分析。

通过观察频谱图,我们可以清楚地看到信号中存在的频率成分。

在结果验证部分,我们与已知频率进行了比较,结果表明FFT算法具有较高的准确性。

实验三FFT及其应用

实验三FFT及其应用

实验三FFT及其应用一、实验目的(1)加深对FFT的理解,熟悉matlab中的有关函数。

(2)应用FFT对典型信号进行频谱分析。

(3)了解应用FFT进行信号频谱分析过程中可能出现的问题,以便在实际中正确应用FFT. (4)应用FFT实现序列的线性卷积和相关。

二、实验原理在运用DFT进行频谱分析的过程中可能的产生三种误差:(1) 混叠序列的频谱是被采样信号的周期延拓,当采样速率不满足Nyquist定理时,就会发生频谱混叠,使得采样后的信号序列频谱不能真实的反映原信号的频谱。

避免混叠现象的唯一方法是保证采样速率足够高,使频谱混叠现象不致出现,即在确定采样频率之前,必须对频谱的性质有所了解,在一般情况下,为了保证高于折叠频率的分量不会出现,在采样前,先用低通模拟滤波器对信号进行滤波。

(2)泄漏实际中我们往往用截短的序列来近似很长的甚至是无限长的序列,这样可以使用较短的DFT来对信号进行频谱分析,这种截短等价于给原信号序列乘以一个矩形窗函数,也相当于在频域将信号的频谱和矩形窗函数的频谱卷积,所得的频谱是原序列频谱的扩展。

泄漏不能与混叠完全分开,因为泄漏导致频谱的扩展,从而造成混叠。

为了减少泄漏的影响,可以选择适当的窗函数使频谱的扩散减至最小。

(3) 栅栏效应DFT是对单位圆上Z变换的均匀采样,所以它不可能将频谱视为一个连续函数,就一定意义上看,用DFT来观察频谱就好像通过一个栅栏来观看一个图景一样,只能在离散点上看到真实的频谱,这样就有可能发生一些频谱的峰点或谷点被“尖桩的栅栏”所拦住,不能别我们观察到。

减小栅栏效应的一个方法就是借助于在原序列的末端填补一些零值,从而变动DFT的点数,这一方法实际上是人为地改变了对真实频谱采样的点数和位置,相当于搬动了每一根“尖桩栅栏”的位置,从而使得频谱的峰点或谷点暴露出来。

用FFT计算线性卷积:用FFT可以实现两个序列的圆周卷积。

在一定的条件下,可以使圆周卷积等于线性卷积。

实验6 FFT频谱分析实验

实验6 FFT频谱分析实验

实验六 FFT 频谱分析实验一、实验目的1 通过实验加深对快速傅立叶变换(FFT )的认识;2 了解FFT 点数与频谱分辨率的关系;3 熟悉掌握实验中所需设备及仪器的使用方法;4 掌握常见波形的频谱特点。

二、实验器材1、信号发生器 1台2、DSO-2902/512K 型测试仪 1台3、实验箱 1台4、单管、多级、负反馈电路实验板 1块 三、实验原理对于一个电信号,可以用它随时间的变化情况(即波形)来表示,也可以用信号所含的各种频率分量(即频谱分布)来表示。

用示波器实现的波形测试方法称为时域分析法,用频谱分析仪观察信号频谱的方法称为频域分析法。

频谱是指对信号中各种频率成分的幅度按频率顺序排列起来构成的图形。

对于任意电信号的频谱所进行的研究,称为频谱分析。

一个周期信号,由基波和各次谐波组成。

其频谱如图6-1所示。

图中每一根纵线的长短代表一种正弦分量幅值的大小,并且只取正值。

这些纵线称为“谱线”。

既然上述时域和频域两种分析方法都可表示同一信号的特性,那么它们之间必然是可以转换的。

时域分析是研究信号的瞬时幅度u 与时间t 的关系,而频域分析是研究信号中各频率分量的幅值A 与频率f 的关系,它们分析的角度不同,各有适用场合。

频域分析多用于测量各种信号的电平、频率响应、频谱纯度及谐波失真等。

时域与频域的关系可以用数学方法——付里叶级数和付里叶变换来表征。

例如:一个周期为T 的方波可用下列数学式表达⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+<<+-+≤≤=T n t TnT TnT t nT t f )1()2(121)( (n=0,1,2,…)函数表达式尽管很简单,但不连续。

可以用付里叶级数写成正弦函数表达t k k t f k ωπ)12sin(1214)(0++=∑∞=任何周期函数都可以展开成付里叶级数,级数的每一项在频谱上都可以画成一条直线,代表信号的一种成分。

而且每一项的频率都是信号频率的整数倍,所以频谱图上各个谱线是依次等间距排列的。

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数字信号
处理
实验报告
班级:信息36班
姓名:陈子云
学号:2130502128
实验一快速傅里叶变换与信号频谱分析
一、实验目的
1.在理论学习的基础上,通过本实验加深对快速傅立叶变换的
理解;
2.熟悉并掌握按时间抽取FFT算法的程序;
3.了解应用FFT进行信号频谱分析过程中可能出现的问题,例
如混淆、泄漏、栅栏效应等,以便在实际中正确应用FFT。

二、实验要求
1.记录下实验内容中各种情况下的X (k)值,做出频谱图并深入
讨论结果,说明参数的变化对信号频谱产生哪些影响。

频谱只做模特性,模的最大值=1,全部归一化;
2.打印出用C语言(或MATLAB 语言)编写的FFT源程序,
并且在每一小段处加上详细的注释说明;
3.用C语言(或MATLAB 语言)编写FFT程序时,要求采用
人机界面形式:N , T , f 变量均由键盘输入,补零或不补零要求设置一开关来选择。

三、实验内容
1.仔细分析教材第六章‘时间抽取法FFT ’的算法结构,编制
出相应的用FFT进行信号分析的C语言(或MATLAB 语言)程序;
2. 用FFT 程序计算有限长度正弦信号
()sin(2**)[()()],0y t f t u t u t NT t NT π=--<<
分别在以下情况下所得的DFT 结果并进行分析和讨论: a) 信号频率f =50Hz ,采样点数N=32,采样间隔T=0.000625s b) 信号频率f =50Hz ,采样点数N=32,采样间隔T=0.005s
c) 信号频率f =50Hz ,采样点数N=32,采样间隔T=0.0046875s d) 信号频率f =50Hz ,采样点数N=32,采样间隔T=0.004s
e) 信号频率f =50Hz ,采样点数N=64,采样间隔T=0.000625s f) 信号频率f =250Hz ,采样点数N=32,采样间隔T=0.005s g) 将c )信号后补32个0,做64点FFT
四、程序编写
clc;
clear;
f=input('输入信号频率f/Hz :'); %输入信号频率f% N=input('输入采样点数N :'); %输入采样点数N% T=input('输入采样周期T/s :'); %输入采样间隔T%
%采样%
for j=0:1:N-1
x(j+1)=sin(2*pi*f*j*T);
end
%补%
insert=input('是否补0?[0-否;1-是]:'); if insert==1
ZERO=input('补零数:');
for j=N:1:N+ZERO-1
x(j+1)=0;
end
N=N+ZERO;
end
%码位倒置%
M=log2(N);
for t=1:1:N
s=dec2bin(t-1,M);
s=fliplr(s);
s=bin2dec(s);
A(s+1)=x(t);
end
%按时间抽取的FFT蝶形运算%
for L=1:1:M
for J=0:1:(2^(L-1)-1)
for k=(J+1):2^L:N
T=A(k)+A(k+2^(L-1))*exp((-i*2*pi*J*2^(M-L))/N);
A(k+2^(L-1))=A(k)-A(k+2^(L-1))*exp((-i*2*pi*J*2^(M-L))/N);
A(k)=T;
end
end
end
%模值归一化%
x=abs(A);
y=max(x);
X=x/y;
%绘图
for j=1:1:N
stem(j-1,X(j));
hold on
end
axis([0 N 0 1]);
五、实验结果分析
在本次试验中,进行DFT运算的序列是我们对一个在时域为连续周期的信号进行采样得到的,这个有限长序列(在本题中为32个点)可以看作是对无限长的采样得到的序列进行加窗得到的,这个窗是一个长度为32的矩形窗。

由FT 的性质可知,在时域连续周期的信号的频域是离散非周期的;时域信号采样会相当于在频域进行周期延拓,而延拓的周期为采样频率,对采样后的时域序列上进行加窗,就是在频谱上卷积一个sinc 函数。

最终得到的DFT 的结果是对这个已经卷积过的频谱进行频域采样得到的。

a. 信号频率f =50Hz ,采样点数N=32,采样间隔T=0.000625s
信号的频率为50Hz ,采样周期为0.000625s ,则采样频率为1600Hz ,在数字域,采样频率对应的是π2。

加窗前,信号频谱仅在f 及-f 上有值,归一化处理后值为1,其他地方均为0。

加窗后,sinc 主瓣宽度为f NT =1
,而sinc 函数除主瓣外相邻两个与实轴交点之间的距离也为
NT 1。

采样频率fs 对
应的相角是π2即第N 个点,一个周期内共有32个采样点,则f1对应的频率为N π
2,采样点之间的间隔为N π2,故频域的采样点上
只有第1个点和与其共轭的第32个点处值为1,其他处均采到sinc 函数与实轴的交点处所以其值为0。

b. 信号频率f =50Hz ,采样点数N=32,采样间隔T=0.005s
信号的频率为50Hz ,采样周期为0.005s ,则采样频率为200Hz ,在数字域,采样频率对应的是π2。

即N=32,T=0.005,f=50Hz,,则NT=160ms=8/f 。

加窗前,信号频谱仅在f 及-f 上有值,归一化处理后值为1,其他地方均为0。

加窗后, sinc 主瓣宽度为81
f
NT =,而sinc 函
数除主瓣外相邻两个与实轴交点之间的距离也为。

采样频率
NT
fs对应的相角是π2即第N个点,一个周期内共有32个采样点,
π2,故频域则f1对应的频率为N/
*,采样点之间的间隔为
2

N
的采样点上只有第8个点和与其共轭的第24个点处值为1,其他处均采到sinc函数与实轴的交点处所以其值为0。

c. 信号频率f=50Hz,采样点数N=32,采样间隔T=0.0046875s
N=32,T=0.0046875s,f=50Hz,,则NT=150ms=7.5/f,即f 对应的是第7.5个点。

采样频率fs=213.33Hz,不是整数。

在数字域采样频率对应的是π2,所以可以知道sin函数在数字域里对应
π的整数倍,所以其卷积的是π2
-,不是
.0*
234
234
.0*,和π2
16
sinc 函数后,由于sinc 函数的主瓣宽度仍然保持为
16,所以频率在16π
k 上不为0而是两个sinc 函数的叠加,由于sinc 函数从主瓣向两边延伸时,幅度渐渐衰减,所以最终频谱为在
167π,168π和1624π,1625π这4个距离sinc 函数主瓣最近的频率处会有比较大的幅
值,其他点依次衰减。

d. 信号频率f =50Hz ,采样点数N=32,采样间隔T=0.004s
N=32,T=0.004s ,f=50Hz,,则NT=128ms=6.4/f ,不是整数, sinc 函数在数字域中对应π4.0和π4.0-,不是N π2即16π的整数倍,且其主瓣宽度仍为
16π,故与上题同,其DFT 是两个sinc 函数叠
加的包络形状。

e. 信号频率f=50Hz,采样点数N=64,采样间隔T=0.000625s
f=50Hz,N=64, T=0.000625s 则NT=40ms=2/f
本题与a)题的区别在于,本题的窗宽是a)题的2倍。

对应的sinc函数主瓣宽度缩小一倍。

故其频域上多看了一倍的频率数。

因为采样频率不变,多了一倍的采样点,故其峰值(即1)出现在第2个点及与其共轭的第62个点上,其余处值均为0(都采到了sinc函数与实轴的交点上)。

因此可以说本题与a)题的频谱相同,只是多看了一倍频率的采样值。

f. 信号频率f=250Hz,采样点数N=32,采样间隔T=0.005s
f=250Hz, fs=1/T=200Hz。

不满足采样定理,但因为在时域上采样就相当于在频域上进行周期性严拓,严拓周期为采样频率,经周期性严拓,恰好在50Hz和-50Hz处有频率值,且在0~200Hz范围内仅有50Hz一个频率,故而出现了与b)题相同的情况,而实质上它是经过频谱混叠后得来的。

g. 将c)信号后补32个0,做64点FFT
本题与c)题的区别在于加了32个0之后,最终做了一个64点的DFT,其它均没有变化,之不过,补零之后,使得采样频
π,而在本率变高了。

采得的点数更多了。

在c)中采样的间隔是
16
π。

所以在2n点上的值与c)对应的n点的值题中采样的间隔是
32
相同。

在2n+1点上除了在第15和第49点上有峰值外,其余点为0。

六、思考题
1、在实验a)、b)、c)和d)中,正弦信号的初始相位对频谱图中的幅度特性是否有影响?为什么?
答:初始相位对频谱图的幅度特性没有影响。

因为初始相位不影响采样信号的频域特性,因而对经过FFT变换后的频谱图没有
影响。

2、信号补零后做FFT是否可以提高信号频谱的分辨率?为什么?
答:不能。

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