機械工程測試技術(shù)實驗報告-資料下載頁
2025-02-04 05:10本頁面
【導(dǎo)讀】也就是說，我們可以用一組正弦波和余弦波來合成任意形狀的周期信號。由此可見，周期方波是由一系列頻率成分成諧波關(guān)系，幅值成一定比例的正弦波疊加合成的。3．用Matlab編程，改變上述7次諧波中其中一項諧波的相位繪出合成波形及幅值譜。合適，將其合成的方波的幅值具有不確定性，方波不精確性增大。原理：《機械工程測試技術(shù)與信號分析》第2章，特別是。），可從頻域中不失真恢復(fù)原時域信號；
【正文】 *N)) xlabel(39。t 單位： s 39。)。 ylabel(39。y 單位： V 39。)。 title(39。加 hanning窗后的時域波形和頻率的幅值波形 39。) grid hold on ffdat2=fft(hanning(n*N)39。.*y(1:n*N),N*n)/(N*n/2)。 %對 N個周期的波形進行傅立葉變換 ftdata2=abs(ffdat2)。 ftdata2=[ftdata2(1)/2 ftdata2(2:end)/sqrt(2)]。 %傅立葉變換后的幅值 ftangle2=180*angle(ffdat2)/pi。 %傅立葉變換后的相位角 tab2=[[0:1/T:N*n*1/T1]。ftdata2(1:N*n)。ftangle2(1:N*n)]。 %統(tǒng)計傅立葉變換的 N*n 個點 subplot(212) bar(([0:fs/(n*N):fs1]),ftdata2(1:N*n))。 axis([1 (fs+1)/25 0 250]) xlabel(39。f ( Hz )39。)。 ylabel(39。ftdata2 單位： V 39。)。 box off grid (2)Matlab 運行仿真圖像： 西華大學(xué)實驗報告 13 （ 3）柵欄效應(yīng) 利用 500Hz 方波信號的頻譜分析說明柵欄效應(yīng)所造成的頻譜誤差。設(shè)定采樣頻率： fs=5120， MATLAB中默認的 FFT 計算點數(shù)為 512，其離散頻率點為： fi=i*fs/N=i*5120/512=10,i=0,1,2,3? ,N/2。位于 505H1 位置的真實譜峰被擋住看不見，看見的只是它們在相鄰頻率 500Hz或 510Hz處能量泄漏的值。 西華大學(xué)實驗報告 14 若設(shè) fs=2560Hz,則頻率間隔為 df=5Hz，重復(fù)上述分析步驟，這時在 505 Hz 位置有譜線，因此可以得到它們的精確值。 從時域看，這個條件相當(dāng)于對信號進行整周期采樣，實際中常用此方法來提高周期信號的頻譜分析精度。 程序如下： t1=0:1/5120:。 m1=0:10:5120。 t2=0:1/2560:。 m2=0:5:2560。 y1=square(2*pi*505*t1)。 transf1=abs(fft(y1)/256)。 y2=square(2*pi*505*t2)。 transf2=abs(fft(y2)/256)。 subplot(2,2,1)。plot(t1,y1)。 title(39。square(2*pi*505*t1)39。)。 subplot(2,2,3)。stem(m1(1:256),transf1(1:256))。 title(39。fs=512039。)。 subplot(2,2,2)。plot(t2,y2)。 title(39。square(2*pi*505*t2)39。)。 subplot(2,2,4)。stem(m2(1:256),transf2(1:256))。 title(39。fs=256039。)。 (2)Matlab 運行仿真圖像： 將上圖中的圖 3和圖 4進行放大可得到下面的圖。在圖中我們可以清楚的看到在圖 3的放大圖中沒有 505Hz這個頻率分量，而在圖 4 的放大圖中有 西華大學(xué)實驗報告 15 由此看出柵欄效應(yīng)的影響。 五 、 實驗感想 通過這次的試驗，我 學(xué)習(xí)了如何使用 Matlab 所提供的函數(shù)對信號進行頻譜分析，并且加深了解信號分析手段之一的傅立葉變換的基本思想和物理意義 。而且 熟悉信號的合成、分解原理，了解信號頻譜的含義 ，知道了 所謂方波可以由傅立葉展開得到多個正弦諧波，頻率最低的那個叫基波，其他的高頻的叫諧波 。利用奇數(shù)次諧波可以合成方波。 并且 可以將方波分解成一個直流分量和無數(shù)個 正 弦波分量之和。 任意改變諧波的幅值和相位都會使合成的方波的波形發(fā)生變化。掌握了采樣定理，理解了 理解加窗和量化誤差對頻譜分析的影響以及采樣點數(shù)、采樣頻率、數(shù)據(jù)長度對頻譜分析的作用。通過這次的實驗我對機械工程測試技術(shù)有了更進一步的了解，對它產(chǎn)生了更濃厚的興趣，我會盡我所能將其應(yīng)用到在以后的生活和學(xué)習(xí)中。
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