信号测试实验报告-基本信号分析实验报告

根本信号分析试验报告一、试验目的把握根本信号的时域和频域分析方法二、试验原理1.信号的时域和频域转换：通过FourierFourier逆变换可以将频域信号转换为时域信号。依据时域信号的特点，可以应用不同的方法将其转换为频域信号，分别为：三、试验仪器MATLAB软件的计算机1台四、试验内容及结果分析1〔幅值、频率〔周期〕产生信号：A=1;f=4;y=A*sin(2*pi*f*t);y=A*square(2*pi*f*t);y=A*sawtooth(2*pi*f*t);由时域图也可看出三种信号的幅值均为A＝1V，频率为f=4Hz。2Matlab中产生随机噪声、阶跃信号t=0:0.001:3y=randn(size(t));幅值杂乱无绪，为噪声特征。symst;f=heaviside(t);ezplot(f,[-1,1]);幅值为A＝1V，t<00。3Fourier级数开放、Fourier变换，从频域分析信号的特征，并说明方波信号和锯齿波信号的带宽。fs=1000;分析：

det=1/fs;t=0:det:6;f=50;A=1;y=A*sin(2*pi*f*t);Y1=fft(y,512);Y2=abs(Y1);Y=Y2/256*4/pi;subplot(4,1,1);plot(ff,Y(1:257));正弦波、方波、锯齿波均为时域连续周期性信号，故通过Fourier级数开放。正弦信号的Fourier一个尖峰,该尖峰的幅值等于正弦函数的幅值。其他频率上无尖峰。

Fourier级数开放形式为A(f)

4A[sin2πfπ

t1sin3*2πf3 1

t

]幅频谱只包含基涉及奇次谐波的频率重量，各次谐波的幅值以n的规律收敛。Fourier级数开放形式为Af

A4[sin2πf2 π

t1sin2*2πf2

t1sin3*2πf3

t],4 1谐波均有，幅值为 ，以的规律收敛。nπ nFFT0-0.2之间波动，没有周期性规律。对无跃变的信号，频带宽取为基频的3倍。故正弦波的带宽为30

942rad/s。

对有跃变的信号，频带宽取为基频的10倍。故方波、锯齿波的带宽为3140rad/s。04①3个不同频率、幅值的正弦信号叠加的信号，从图形上推断信号的特征各正弦波的幅值和频率依次为：A1V,f1

5Hz,A2

2V,f2

20Hz,A3

3V,f3

100Hz。期信号，其周期为三个简谐信号周期的最小公倍数。②产生由正弦信号和随机信号叠加的混合信号，从图形上推断信号的特征A=1V,f=10Hz。周期性。③ 产生由正弦信号和方波叠加的信号，从图形上推断信号的特征由图形可以分析：正弦信号的频率为 ，方波信号的频率为 ，两者均为周期信号，其合成的信号仍旧为周期信号，其周期为正弦信号和方波信号的公共周期。号。5、对〔4〕FFT计算，从图上推断信号的特征三个正弦信号的合成FFT率；FFTf=10Hz〔即对应正弦函数的频率处消灭了一个最0-0.2之间波动，无规律；正弦与方波合成的 FFT图像在f=3Hz〔正弦函数的频率〕处消灭一个尖峰，在f=(2n+1)*5Hz(方波的奇数次谐波的频率)消灭明显的幅值递减的尖峰。结论：幅值频谱图可以清楚的表达周期信号的频率成分构成、该频率对应幅值等。5五、试验收获——傅里叶变换的意义任何一个周期信号都可以看成由有限个或无穷多个谐波重量叠加而成多大、各次谐波的幅值在周期信号中所占的比例等。当一个简单的周期信号作用到一线性系统时号的作用看成是假设干个简谐信号叠加作用的结果，从而使问题简化。ejwt中在(,)处的单位频带宽度内不同频率的