Matlab编程实现FFT变换及频谱分析的程序代码

Matlab编程实现FFT变换及频谱分析的程序代码

内容

1．用Matlab产生正弦波,矩形波,以及白噪声信号，并显示各自时域波形图

2．进行FFT变换，显示各自频谱图，其中采样率，频率、数据长度自选

3．做出上述三种信号的均方根图谱,功率图谱,以及对数均方根图谱

4．用IFFT傅立叶反变换恢复信号，并显示恢复的正弦信号时域波形图

源程序

%*************************************************************** **********%

% FFT实践及频谱分析%

%*************************************************************** **********%

%*************************************************************** **********%

%***************1.正弦波****************%

fs=100;%设定采样频率

N=128;

n=0:N-1;

t=n/fs;

f0=10;%设定正弦信号频率

%生成正弦信号

x=sin(2*pi*f0*t);

figure(1);

subplot(231);

plot(t,x);%作正弦信号的时域波形

xlabel('t');

ylabel('y');

title('正弦信号y=2*pi*10t时域波形');

grid;

%进行FFT变换并做频谱图

y=fft(x,N);%进行fft变换

mag=abs(y);%求幅值

f=(0:length(y)-1)'*fs/length(y);%进行对应的频率转换

figure(1);

subplot(232);

plot(f,mag);%做频谱图

axis([0,100,0,80]);

xlabel('频率(Hz)');

ylabel('幅值');

title('正弦信号y=2*pi*10t幅频谱图N=128');

grid;

%求均方根谱

sq=abs(y);

subplot(233);

plot(f,sq);

xlabel('频率(Hz)');

ylabel('均方根谱');

title('正弦信号y=2*pi*10t均方根谱');

grid;

%求功率谱

power=sq.^2;

figure(1);

subplot(234);

plot(f,power);

xlabel('频率(Hz)');

ylabel('功率谱');

title('正弦信号y=2*pi*10t功率谱');

grid;

%求对数谱

ln=log(sq);

figure(1);

subplot(235);

plot(f,ln);

xlabel('频率(Hz)');

ylabel('对数谱');

title('正弦信号y=2*pi*10t对数谱');

grid;

%用IFFT恢复原始信号

xifft=ifft(y);

magx=real(xifft);

ti=[0:length(xifft)-1]/fs;

figure(1);

subplot(236);

plot(ti,magx);

xlabel('t');

ylabel('y');

title('通过IFFT转换的正弦信号波形');

grid;

%****************2.矩形波****************% fs=10;%设定采样频率

t=-5:0.1:5;

x=rectpuls(t,2);

x=x(1:99);

figure(2);

subplot(231);

plot(t(1:99),x);%作矩形波的时域波形

ylabel('y');

title('矩形波时域波形');

grid;

%进行FFT变换并做频谱图

y=fft(x);%进行fft变换

mag=abs(y);%求幅值

f=(0:length(y)-1)'*fs/length(y);%进行对应的频率转换figure(2);

subplot(232);

plot(f,mag);%做频谱图

xlabel('频率(Hz)');

ylabel('幅值');

title('矩形波幅频谱图');

grid;

%求均方根谱

sq=abs(y);

figure(2);

subplot(233);

plot(f,sq);

xlabel('频率(Hz)');

ylabel('均方根谱');

title('矩形波均方根谱');

grid;

%求功率谱

power=sq.^2;

figure(2);

subplot(234);

plot(f,power);

xlabel('频率(Hz)');

ylabel('功率谱');

title('矩形波功率谱');

grid;

%求对数谱

ln=log(sq);

figure(2);

subplot(235);

plot(f,ln);

xlabel('频率(Hz)');

ylabel('对数谱');

title('矩形波对数谱');

grid;

%用IFFT恢复原始信号

xifft=ifft(y);