數(shù)字信號處理課程設(shè)計典型序列頻譜分析-資料下載頁
2025-08-23 21:03本頁面
【導(dǎo)讀】目的的，因此，其實(shí)現(xiàn)方法，基本上分成兩種實(shí)現(xiàn)方法，即軟件和硬件實(shí)現(xiàn)方法。法器加法器延時器、控制器、存儲器以及輸入輸出接口部件實(shí)現(xiàn)的一種方法。理，因此，這種方法適合于科研和教學(xué)。后者運(yùn)算速度快，可以達(dá)到實(shí)時處理要。目前DSP芯片已進(jìn)入市場，且正在高速發(fā)展，速度高，體積小，性能優(yōu)良，價格也在不斷下降。成工程技術(shù)領(lǐng)域的主要方法。用合適的DSP芯片，配有合適的芯片語言及任務(wù)要。求的軟件，來實(shí)現(xiàn)信號處理功能無疑是一種最佳的數(shù)字信號處理系統(tǒng)?？梢缘贸鍪裁唇Y(jié)論。
【正文】 fs。 %設(shè)定正弦信號頻率 %生成正弦信號 x=sin(pi *t)。 figure(1)。 subplot(231)。 plot(t,x)。%作正弦信號的時域波形 xlabel(39。t39。)。 ylabel(39。y39。)。 title(39。正弦信號 y=2*pi*10t 時域波形 39。)。 grid。 18 %進(jìn)行 FFT 變換并做頻譜圖 y=fft(x,N)。%進(jìn)行 fft 變換 mag=abs(y)。%求幅值 f=(0:length(y)1)39。*fs/length(y)。%進(jìn)行對應(yīng)的頻率轉(zhuǎn)換 figure(1)。 subplot(232)。 plot(f,mag)。%做頻譜圖 axis([0,100,0,80])。 xlabel(39。頻率 (Hz)39。)。 ylabel(39。幅值 39。)。 title(39。正弦信號 y=2*pi*10t 傅里葉變換圖 N=25639。)。 圖 12 周期序列的 DFS 在 MTALAB 中， DFS 通過建立周期延拓函數(shù)語句實(shí)現(xiàn)： function Xk=DFS(n,x,N) if Nlength(x) n=0:N1。 x=[x zeros(1,Nlength(x))]。 end k=0:N1。 19 WN=exp(j*2*pi/N)。 nk=n39。*k。 WNnk=WN.^nk。 Xk=x*WNnk。 End 利用 DFS 計算實(shí)現(xiàn)代碼如下： fs=25。%設(shè)定采樣頻率 N=256。 n=0:N1。 t=n/fs。 f0=10。%設(shè)定正弦信號頻率 %生成正弦信號 x=sin(2*pi*f0*t)。 figure(1)。 subplot(231)。 plot(t,x)。%作正弦信號的時域波形 xlabel(39。t39。)。 ylabel(39。y39。)。 title(39。正弦信號 y=2*pi*10t 時域波形 39。)。 X=fft(t,1024)。 Xk=DFS(n,t,8)。 figure(2)。 plot((1023:2048)/2048*16,[abs(X) abs(X) abs(X)],39。39。)。hold on。 stem(8:15,[abs(Xk2) abs(Xk2) abs(Xk2)],39。LineWidth39。,2)。grid。 set(gcf,39。color39。,39。w39。)。 圖 13 20 周期序列 DFS 與 FT比較分析 FT 是傅立葉變換，它主要用于分析連續(xù)非周期信號，由于信號是非周期的，它必包含了各種頻率的信號，所以具有時域連續(xù)非周期對應(yīng)頻域連續(xù)非周期的特點(diǎn)。 離散的信號為周期序列時，嚴(yán)格的講，傅立葉變換是不存在的，因?yàn)樗粷M足信號序列絕對級數(shù)和收斂（絕對可和）這一傅立葉變換的充要條件，但是采用 DFS（離散傅立葉級數(shù)）這一分析工具仍然可以對其進(jìn)行傅立葉分析。 采用類似 DFS 的分析方法可以把有限長非周期序列假設(shè)為一無限長周期序列的一個主直周期，即對有限長非周期序列進(jìn)行周期延拓，延拓后的序列完全可以采用 DFS 進(jìn)行處理， 即采用復(fù)指數(shù)基頻序列和此有限長時間序列取相關(guān)，得出每個主值在各頻率上的頻譜分量以表示出這個 “ 主值周期 ” 的頻譜信息。 21 心得體會 本次課程設(shè)計是關(guān)于三種典型序列的譜分析及特性，要求學(xué)生掌握典型序列的特性，能熟練使用 MATLAB 軟件，學(xué)會運(yùn)用 MATLAB 編寫一些簡單的程序，用圖形表示出來，能把數(shù)字信號處理的知識學(xué)以至用，運(yùn)用理論對典型序列的頻譜加以分析，達(dá)到理論知識實(shí)踐化。 MATLAB 主要用于數(shù)值運(yùn)算， 可 利用為數(shù)眾多的附加工具箱 ， 它也適合不同領(lǐng)域的應(yīng)用，例如控制系統(tǒng)設(shè)計與分析、圖像處理、信 號處理與通訊、金融建模和分析等。 它還 是一個包含大量計算 算法 的集合。其擁有 600 多個工程中要用到的 數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)，可以方便的實(shí)現(xiàn)用戶所需的各種計算功能。在通常情況下，可以用它來代替底層編程語言。在計算要求相同的情況下，使用 MATLAB 的編程工作量會大大減少。 MATLAB 的這些函數(shù)集包括從最簡單最基本的函數(shù)到諸如 矩陣 ，特征向量、快速傅立葉變換的復(fù)雜函數(shù)。函數(shù)所能解決的問題其大致包括矩陣運(yùn)算和線性方程組的求解、微分方程及偏 微分方程 的組的求解、符號運(yùn)算、傅立葉變換和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析、工程中的優(yōu)化問題、稀疏矩陣運(yùn)算、復(fù) 數(shù)的各種運(yùn)算、三角函數(shù) 和其他初等數(shù)學(xué)運(yùn)算、多維數(shù)組操作以及建模動態(tài)仿真等 。 通過這次的課程設(shè)計，使我對數(shù)字信號中的三種典型序列的譜分析及相關(guān)特性更加理解，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析中，對信號時移與頻移的特性有了進(jìn)一步的認(rèn)識；另外，在這次課程設(shè)計中還加深了我對 MATLAB 軟件的使用，能編一些簡單的程序。但是在課程設(shè)計過程中也遇到一些問題，如因?yàn)閷χR的理解不夠深，編程過程中有種湊結(jié)果的節(jié)奏，但 最后經(jīng)老師的講解與同學(xué)的幫助，我完全明白了譜分析的那些特性。 參考文獻(xiàn) [1] 數(shù)字信號處理基礎(chǔ)（第三版）北京郵電大學(xué)出版社 周利清、蘇菲編 [2] MATLAB 及在電子信息課程中的應(yīng)用（第 4 版）電子工業(yè)出版社 陳懷琛編
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