基于fft的連續(xù)信號(hào)譜分析畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-資料下載頁(yè)
2025-06-27 18:47本頁(yè)面
【正文】 9。n39。)。ylabel(39。x1(n)39。)。title(39。復(fù)數(shù)序列39。)。subplot(4,2,8)。stem(k,X1)。xlabel(39。k39。)。ylabel(39。X1(k)39。)。title(39。32點(diǎn)FFT幅頻曲線39。)。結(jié)果如下：圖44 各種序列頻譜分析：對(duì)單一連續(xù)信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換，首先，將時(shí)域信號(hào)進(jìn)行采樣，顯然，滿(mǎn)足題意。由x(t)到x(n)，可得最小采樣點(diǎn)數(shù)為10，又因使用基2FFT算法，故最小采樣點(diǎn)數(shù)為16，這里N取32符合要求。圖44中，正弦或余弦信號(hào)頻譜只有兩個(gè)點(diǎn)不等于0，這正說(shuō)明它們自身的頻率。由合序列可知，兩信號(hào)時(shí)域疊加，其頻譜亦為線性疊加。復(fù)數(shù)序列實(shí)數(shù)部分的離散傅立葉變換是原來(lái)序列離散傅立葉變換的共軛對(duì)稱(chēng)分量；復(fù)數(shù)序列虛數(shù)部分的離散傅立葉變換是原來(lái)序列離散傅里葉變換的共軛反對(duì)稱(chēng)分量。這里討論的x(n)與X(k)均為有限長(zhǎng)序列，所以這里的對(duì)稱(chēng)性是指關(guān)于點(diǎn)的對(duì)稱(chēng)性。例3 繪制一個(gè)正弦信號(hào)頻譜圖并作相關(guān)分析，參數(shù)自定。解答 程序如下：clear。fs=100。N=1024。 %采樣頻率和數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù) A=20。B=30。 n=0:N1。t=n/fs。 %時(shí)間序列 x=A*sin(2*pi*B*t)。 %信號(hào)y=fft(x,N)。 %對(duì)信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換 yy=abs(y)。 %求得傅里葉變換后的振幅yy=yy*2/N。 %幅值處理 f=n*fs/N。 %頻率序列 subplot(2,2,1),plot(f,yy)。 %繪出隨頻率變化的振幅xlabel(39。頻率/\itHz39。)。 ylabel(39。振幅39。)。 title(39。圖1fs=100N=102439。)。grid on。 %兩種信號(hào)疊加x=A*sin(2*pi*B*t)+2*A*sin(2*pi**B*t)。 %信號(hào) y=fft(x,N)。 %對(duì)信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換yy=abs(y)。 %求得傅里葉變換后的振幅yy=yy*2/N。 %幅值處理 f=n*fs/N。 %頻率序列subplot(2,2,2),plot(f,yy)。 %繪出隨頻率變化的振幅 xlabel(39。頻率/\itHz39。)。 ylabel(39。振幅39。)。 title(39。圖2fs=100,N=1024兩種信號(hào)疊加39。)。 grid on。 %加噪聲之后的圖像 x=A*sin(2*pi*B*t)+28*randn(size(t))。 y=fft(x,N)。 yy=abs(y)。 yy=yy*2/N。 %幅值處理 subplot(2,2,3),plot(f(1:N/),yy(1:N/))。 xlabel(39。頻率/\itHz39。)。 ylabel(39。振幅39。)。 title(39。圖3fs=100,N=1024混入噪聲39。)。 grid on。 %改變采樣點(diǎn)數(shù)N=128。 n=0:N1。t=n/fs。 %時(shí)間序列 x=A*sin(2*pi*B*t)。 %信號(hào) y=fft(x,N)。 %對(duì)信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換yy=abs(y)。 %求得傅里葉變換后的振幅yy=yy*2/N。 %幅值處理f=n*fs/N。 %頻率序列 subplot(2,2,4),plot(f(1:N/),yy(1:N/))。 %繪出隨頻率變化的振幅 xlabel(39。頻率/\itHz39。)。 ylabel(39。振幅39。)。 title(39。圖4fs=100N=12839。)。結(jié)果如下：圖45 信號(hào)頻譜分析：圖1和圖2取相同的采樣頻率fs=100和數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)N=1024，不同的是圖2采用兩種不同幅值和頻率的正弦信號(hào)疊加。從圖中可以看出圖2可以明顯的看出含有兩種不同的頻率成分的信號(hào)，幅值也不相同。由此可以看出，不同頻率的正弦信號(hào)疊加，在頻域當(dāng)中互相分離互不影響。 從圖1和圖2可以看出:整個(gè)頻譜圖是以fs/2頻率為對(duì)稱(chēng)軸的。由此可以知道傅里葉變換數(shù)據(jù)的對(duì)稱(chēng)性。因此在用傅里葉變換做頻譜分析時(shí)，我們只需做出前一半頻譜圖即可。 圖3為混入噪聲之后的頻譜?？梢钥闯鲈肼暦植荚谡麄€(gè)頻率軸上，并且由于噪聲中含有與原信號(hào)頻率相同的成分，疊加之后導(dǎo)致幅值增加。加大噪聲的幅值之后將分辨不出原信號(hào)的頻率。圖4減少了數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)，N=128。與圖1相比較，采用128點(diǎn)和1024點(diǎn)的相同頻率的振幅是有不同的表現(xiàn)值。因此振幅的大小與所用采樣點(diǎn)數(shù)有關(guān)。一定范圍內(nèi)采樣點(diǎn)數(shù)越多。信號(hào)的幅值越接近真實(shí)值。5 總結(jié)與展望 總結(jié)通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我充分理解了信號(hào)處理的重要性，及MATLAB軟件編程方面的知識(shí)。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，雖然遇到了許多問(wèn)題，但在老師的指導(dǎo)，自己翻閱大量資料，一步步找出問(wèn)題所在，同時(shí)也暴露出之前在學(xué)習(xí)數(shù)字信號(hào)處理等科目的不足。實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)動(dòng)手操作，理論與實(shí)際結(jié)果相結(jié)合，才能更好的理解和掌握知識(shí)，為我所用。對(duì)于我們通信專(zhuān)業(yè)，我認(rèn)為信號(hào)處理是基本專(zhuān)業(yè)知識(shí)，這個(gè)專(zhuān)業(yè)以后就業(yè)的方向也很多，就業(yè)面很廣。我們畢業(yè)以后工作，可以進(jìn)入設(shè)備制造商、 運(yùn)營(yíng)商、專(zhuān)有服務(wù)提供商以及銀行等領(lǐng)域工作。當(dāng)然,就業(yè)形勢(shì)每年都會(huì)變化，所以關(guān)鍵還是要看自己?？梢詮氖掠布矫?，比如說(shuō)PCB，別小看這門(mén)技術(shù)，平時(shí)我們?cè)谠囼?yàn)時(shí)制作的簡(jiǎn)單，這一技術(shù)難點(diǎn)就在于板的層數(shù)越多，要做的越穩(wěn)定就越難，這可是非常有難度的，如果學(xué)好了學(xué)精了，也是非常好找工作的。也可以從事軟件方面，這實(shí)際上也要求我們具備比較好的模電，數(shù)電等基礎(chǔ)知識(shí)。 在今后社會(huì)發(fā)展和學(xué)習(xí)過(guò)程中，我相信信號(hào)處理這方面知識(shí)一定大有用處。只有不懈努力，遇到問(wèn)題不要退縮，然后一一進(jìn)行解決，才能取得成功。 展望目前，信號(hào)處理課群體系正逐步成熟，并得到國(guó)內(nèi)高校的認(rèn)可，其體現(xiàn)了理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，體現(xiàn)了原理、方法和技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。在介紹數(shù)字信號(hào)處理的理論和方法的基礎(chǔ)上，進(jìn)行MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)，再進(jìn)行基于DSP系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。信息處理前景可謂前途無(wú)可限量,隨著社會(huì)的發(fā)展,信息交流將越發(fā)頻繁,在信息充斥的世界里,信息處理將越發(fā)被需要,發(fā)展前景廣闊。 致 謝本文是在桂靜宜老師的諄諄教誨和悉心指導(dǎo)下完成，桂老師在學(xué)術(shù)上有著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)作風(fēng)，實(shí)事求是的治學(xué)態(tài)度，讓我受益匪淺。生活上桂老師平易近人，和藹可親，是我學(xué)習(xí)和生活中的榜樣。在畢業(yè)設(shè)計(jì)研究之中，桂老師給了我最及時(shí)和最有效的指導(dǎo)，這使得我最終克服各種困難，順利地完成了論文。在此，謹(jǐn)向我的老師表示感謝。同時(shí)，也感謝我的同學(xué)一直對(duì)我的鼓勵(lì)和支持，在這次論文中也給了我不少建議，使我在學(xué)習(xí)上不斷進(jìn)步。最后，《基于FFT的連續(xù)信號(hào)譜分析》得以基本完成。參考文獻(xiàn)[1] 高西全,丁玉美著. 數(shù)字信號(hào)處理（第三版). 西安電子科技大學(xué)出版社[2]劉小東著. ——信號(hào)處理. 西安電子科技大學(xué)出版社[3]郭文彬,桑林編著. —基于MATLAB的計(jì)算機(jī)仿真. ：北京郵電大學(xué)出版社2006年6月[4]鄭南寧. 數(shù)字信號(hào)處理（第二版）.西安交通大學(xué)出版社. 1995[5]鄧華編著. MATLAB通信仿真及應(yīng)用實(shí)例詳解. 第一版. 北京：人民郵電出版社. 2003年9月[6]邵玉斌編著. Matlab/Simulink通信系統(tǒng)建模與仿真實(shí)例分析. ：清華大學(xué)出版社2008年6月[7]. ：電子科技大學(xué)出版社，2006年[8]樊昌信,詹道庸,徐炳祥,吳成柯. . 北京:國(guó)防工業(yè)出版社. 2000年[9]Schilling R J and Harris S L. Fundamentals of digital signal processing using MATLAB .西安：西安交通大學(xué)出版社. 2005[10]樓順天, 李博菡. 基于MATLAB的系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)——. 2000[11]Paulo S ,Eduardo Silva . Digital Signal Processing and System Analysis and Design. 電子工業(yè)出版社. 2002[12]劉樹(shù)棠譯. Oppenheim A V,Willsky S and Nawab S （第二版). 西安交通大學(xué)出版社. 2001[13]、算法、與實(shí)現(xiàn)(第二版).北京：[14](MATLAB版).西安：[15]—
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