DFT在信号频谱分析中的应用毕设

1、设计一 dft在信号频谱分析中的应用一、设计目的1. 熟悉dft的性质。2. 加深理解信号频谱的概念及性质。 3. 了解高密度谱与高分辨率频谱的区别。二、设计任务与要求1.学习用dft和补零dft的方法来计算信号的频谱。2.用matlab语言编程来实现，在做课程设计前，必须充分预习课本dtft、dft及补零dft的有关概念，熟悉matlab语言，独立编写程序。三、设计内容1. 用matlab语言编写计算序列x(n)的n点dft的m函数文件dft.m。并与matlab中的内部函数文件fft.m作比较。参考程序如下：function xk=dft(xn,n)if length(xn)n xn=xn

2、,zeros(1,n-length(xn);endn=0:n-1;for k=0:n-1 xk(1,k+1)=sum(xn.*exp(-1)*j*n*k*(2*pi/n);end2. 对离散确定信号 作如下谱分析：(1) 截取使成为有限长序列n()，(长度n自己选)写程序计算出的n点dft ,画出时域序列图xnn和相应的幅频图。参考程序如下： （假设n取21，即0n20 时, 编写程序，计算出x(n)的21点dft xk）n = 0:20;xn=cos(0.48*pi*n)+cos(0.52*pi*n);xk = dft (xn, 21);subplot (2,1,1); stem(n, xn

3、); grid;subplot(2,1,2); stem(n, abs(xk); grid; (2) 将 (1)中补零加长至m点，长度m自己选,（为了比较补零长短的影响，m可以取两次值，一次取较小的整数，一次取较大的整数），编写程序计算的m点dft, 画出时域序列图和两次补零后相应的dft幅频图。参考程序如下： （假设m取26和m取61，即分别补5个0和40个0，得补零后26点的序列xn1和61点的序列xn2，编写程序，计算出xn1的26点dft xk1和 xn2的61点dft xk2）n = 0:20; xn=cos(0.48*pi*n)+cos(0.52*pi*n);n1 = 0:25;

4、xn1 = xn, zeros(1,5);n2= 0:60; xn2 = xn, zeros(1,40);xk1 = dft(xn1, 26);xk2 = dft(xn2, 61);subplot(3,1,1); stem(n, xn); grid;subplot(3,1,2); stem(n1, abs(xk1); grid;subplot(3,1,3); stem(n2, abs(xk2); grid;(2) 用补零dft计算 (1)中n点有限长序列频谱并画出相应的幅频图。参考程序如下：（假设m取201）n = 0:20; xn=cos(0.48*pi*n)+cos(0.52*pi*n);

5、n1 = 0:200; xn3 = xn, zeros(1,180);xk3 = dft(xn3, 201);plot(n1, abs(xk3); grid;3. 研究高密度谱与高分辨率频谱。对连续确定信号以采样频率fs=32khz对信号采样得离散信号，分析下列三种情况的幅频特性。(1)采集数据长度取n=21点，编写程序计算出的21点dft,并画出相应的幅频图。 (2) 采集数据长度n=21点，补零加长至m点(长度m自己选)，利用补零dft计算 的频谱并画出相应的幅频图。(3) 采集数据长度取为m点（注意不是补零至m），编写程序计算出m点采集数据的的频谱并画出相应的幅频图。参考程序如下：t=1

6、/(32*103);t=(0:20);xn=cos(2*pi*6.5*103*t*t)+cos(2*pi*7*103*t*t)+cos(2*pi*9*103*t*t);xk=dft(xn,21);subplot(2,1,1);stem(t,xn);grid;subplot(2,1,2);stem(t,abs(xk);grid;t=1/(32*103);t=(0:20);xn=cos(2*pi*6.5*103*t*t)+cos(2*pi*7*103*t*t)+cos(2*pi*9*103*t*t);n1=0:50; xn1=xn,zeros(1,30);xk1=dft(xn1,51);subpl

7、ot(2,1,1);stem(n1,xn1);grid;subplot(2,1,2);plot(n1,abs(xk1);grid;t=1/(32*103);t=0:50;xn=cos(2*pi*6.5*103*t*t)+cos(2*pi*7*103*t*t)+cos(2*pi*9*103*t*t);xk2=dft(xn,51);subplot(2,1,1);stem(t,xn);grid;subplot(2,1,2);plot(t,abs(xk2);grid;四、设计报告要求1. 简述设计目的及原理。2. 完成设计中要求的各种理论推导和计算,并列出相应的matlab程序。3. 绘出设计中要求的各种曲线,并作出说明。4. 结合设计过程，归纳得出结论，并分析设计中遇到的问题及解决思路和方法。5. 写出