DSP实验1有限长序列频谱DFT的性质.docx

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1、课程名称：数字信号处理实验名称:有限长序列、频谱、DFT的性质一、实验目的和要求设计通过演示实验，建立对典型信号及其频谱的直观认识，理解DFT的物理意义、主要性质。二、实验内容和步骤2-1用MATLAB,计算得到五种共9个序列:2-1-1实指数序列元()=00 lengtl-lotherwise例如，a=05, length=10a=0.9, length=10a=0.9, length=202 复指数序列-沏0gM 例如，a=05b=0.8,length=100otherwise2-1-3从正弦信号x()=sin(2+delta)抽样得到的正弦序列无5)=sin(2协T+della)。如，信

2、号频率户1Hz,初始相位delta=O,抽样间隔T=0.1秒，序列长length=1002-1-4从余弦信号x()=cos(2i, + delta)抽样得到的余弦序列x(n)=cos(2fnT + delta)。如，信号频率户1Hz,初相位delta=O,抽样间隔T=0.1秒,序列长length=102-1-5含两个频率分量的复合函数序列x()=sin(27T)+delta sin(2晓T+phi)。如,频率力(Hz)频率为(Hz)相对振幅delta初相位phi(度)抽样间隔T(秒)序列长length130.500.110130.5900.110130.51800.1102-2用MATLAB,

3、对上述各个序列，重复下列过程。2-2-1画出一个序列的实部、虚部、模、相角；观察并记录实部、虚部、模、相角的特征。2-2-2计算该序列的幅度谱、频谱实部、频谱虚部；观察和并记录它们的特征，给予解释。2-2-3观察同种序列取不同参数时的频谱，发现它们的差异，给予解释。三、主要仪器设备MATLAB 编程。四、操作方法和实验步骤（参见“二、实验内容和步骤”）五、实验数据记录和处理0 n length-1otherwise1-1. a=0.5, length=10clc;clf;clear;% 清除n=0:9;%设置自变量区间xn=0.5.A%计算相应的x(n)k=0:9;%设置DFT采样长度xw=d

4、ftmtx(10)*xn;%DFT 变换figure(l);%画出原序列的实部、虚部、模、相角subplot(2,2zl)jstem(nzral(xn)filled,)jxlabel(x)jylabel(real(xn)jtitle(xn 实部)；subplot(2,2,2)jstem(nzimag(n)filled,)label(x)jylabel(imag(xn)jtitle(,n 虚部)；subplot(2z2z3)jstem(n,abs(xn)filled,)jxabel(x,)jyabel(,abs(xn),)jtitle(xn 模);subplot(2,2,4)jstem(n,an

5、gle(xn)filled,)jxabel(x,)jylabel(,angle(xn)jtitle(,xn 相角)；figure。);画出频谱的幅度谱、频谱实部、频谱虚部subplot(3,l,l);stem(k,abs(xw)filled);xlabel(k);ylabel(abs(xw);title(幅度谱)；subplot(3,l,2);stem(kjeal(xw),filled);xlabel(k);ylabel(real(xw);title(频谱实部)；subplot(3,l,3);stem(k,imag(xw)fillecT);xlabel(k);ylabel(imag(xw);t

6、itle(频谱虚部);1-2. a=0.9, length=10clc;clf;clear;% 清除n=0:9;%设置自变量区间xn=(0.9).A%计算相应的 x(n)k=0:9;%设置DFT采样长度xw=dftmtx(10)*xn;%DFT 变换figure(l);%画出原序列的实部、虚部、模、相角subplot(2,2,l)istem(nzreal(xn)filled,)jabel(n,)jyabel(real(xn)jtitle(n 实部);subplot(2,2,2)tem(nzimag(n)filled,)jxlabel(nylabel(imag(xn)itle(n 虚部);sub

7、plot(2,2z3)jstem(n,abs(xn)filled,)jxlabel(,n,)jylabel(,abs(xn),)jtitle(,xn 模subplot(2,2,4)jstem(n,angle(xn)filled,)jxabel(,n,)jylabel(,angle(xn),)jtitle(xn 相角);figure(2)%画出频谱的幅度谱、频谱实部、频谱虚部subplot(3,l,l);stem(k,abs(xw)filled);xlabel(k);ylabel(abs(xw);title(幅度谱)；subplot(3,l,2);stem(kjeal(xw),filled);x

8、label(k);ylabel(real(xw);title(频谱实部)；subplot(3,l,3);stem(k,imag(xw)fillecT);xlabel(k);ylabel(imag(xw);title(频谱虚部);1-3. a=0.9, length=20clc;clf;clear;% 清除n=0:19;%设置自变量区间xn=(0.9).A%计算相应的 x(n)k=0:19;%设置DFT的采样长度xw=dftmtx(20)*xn;%DFT 变换figure(l);%画出原序列的实部、虚部、模、相角subplot(2,2zl)jstem(nzral(xn)filled,)jxlab

9、el(n)jylabel(real(xn)()itle(,n 实部);subplot(2,2z2)jstem(n,imag(xn)filled,)jxlabel(n)jylabel(,imag(xn),)jtitle(xn 虚部);subplot(2,2,3)jstem(n,abs(xn)filled,)jxabel(,n,)jylabel(,abs(xn),)jtitle(,xn 模)；subplot(2,2z4)tem(n,angle(xn)filled,)label(,nylabel(,angle(xn)title(xn 相角)；figure(2)%画出频谱的幅度谱、频谱实部、频谱虚部s

10、ubplot(3,l,l);stem(k,abs(xw)fillecT);xlabel(k);ylabel(abs(xw);title(幅度谱)；subplot(3,l,2);stem(kjeal(xw),filled);xlabel(k);ylabel(real(xw);title(频谱实部)；subplot(3,l,3);stem(k,imag(xw)fillecT);xlabel(k);ylabel(imag(xw);title(频谱虚部);2,复指数序列 x() = 1 9 + M.1 a=0,5,b=0,8Jength=100otherwiseclc;clf;clear;% 清除n=

11、0:9;%设置自变量区间xn=(0.5+lj*0.8).An;% 计算相应的 x(n)k=0:9;%设置DFT的采样长度xw=dftmtx(10)*xn,j% DFT 变换figure(l);%画出原序列的实部、虚部、模、相角subplot(2,2,l)jstem(n,real(xn)filled)jxlabel(n)jylabel(real(xn)itle(,n 实部);subplot(2,2,2)jstem(nJmag(xn)filled,)jxlabel(,n,)jylabel(,imag(xn)()jtitle(,xn 虚部)；subplot(2z2,3)tem(n,abs(xn)fi

12、lled,)label(nylabel(,abs(xn),)itle(xn 模)；subplot(2,2z4)tem(n,angle(xn)filledxlabel(nylabel(,angle(xn),)itle(xn 相角)；figure(2)%画出频谱的幅度谱、频谱实部、频谱虚部subplot(3,l,l);stem(k,abs(xw)filled);xlabel(k);ylabel(abs(xw);title(幅度谱)；subplot(3,l,2);stem(k,real(xw)f 川 ed);xlabel(k);ylabel(real(xw);title(频谱实部)；subplot(

13、3,l,3);stem(k,imag(xw)fillecT);xlabel(k);ylabel(imag(xw);title(濒谱虚部)；3.从正弦信号x(f)=sin(2叨+delta)抽样得到的正弦序列x()=sin(2邙?7+delta)。如，信号频率户1Hz,初始相位delta=0,抽样间隔T=0.1秒，序列长length=10oclc;clf;clear;% 清除n=0:9;%设置自变量区间xn=sin(2*pi*L*n*0.1)%计算相应的 x(n)k=0:9;%设置DFT的采样长度xw=dftmtx(10)*xn,j%DFT 变换figure(l);%画出原序列的实部、虚部、模、

14、相角subplot(2z2zl)jstem(nzreal(xn)filled)jxlabel(,n)jylabel(real(xn)jtitle(,xn 实部,);subplot(2,2z2)jstem(nzimag(xn)filled,)jxlabel(,n,)jyabel(imag(xn),)jtitle(xn 虚部,);subplot(2,2z3)jstem(nzabs(xn)filledxabel(,nyabel(,abs(xn),)jtitle(,xn 模)；subplot(2,2z4)jstem(nzangle(xn)filled,)jxlabel(,n,)jylabel(,angle(xn),)jtitle(,xn 相角)；figure(2);%画出频谱的幅度谱、频谱实部、频谱虚部subplot(3,l,l);stem(k,abs(xw)filled);xlabel(k);ylabel(abs(xw);title(幅度谱)；subplot(3,L2);stem(k,real(xw)filled);xlabel(k);ylabel(real(xw);title(频谱实部)；subplot(3,l,3);stem(k,imag(xw)fillecT);xlabel(