matlab离散信号分析,基于Matlab对离散信号进行频谱分析.doc

基于Based on Matlab to discrete signal spectrum analysis

Hu Jun Wei

(College of Physics and Electronic Engineering Information Wenzhou university)

Abstract: Digital signal processing (DSP) an important subject that is what we have learned about employment and scientific research has a great significance in the future, by MATLAB, we can clearly understand the difficult to understand in the aspect of digital signal processing, the theory of knowledge to deepen.

Keywords: MATLAB digital signal processing filter

1?MATLABT信号

1.1引言

引言

数字信号受噪声的影响小,易于有数字电路进行处理,所以得到了广泛的应用。它是指幅度的取值离散,幅值表示被限制在有限个数值之内的信号。二进制码就是一种数字信号。本实训通过MATLAB环境下的程序输入对信号系统的时域信号进行采样及频谱分析。加深对信号的时域和频域两种表示形式的理解。同时,加深对数字信号中的采样等过程的认识。

1.2正文

数字信号指幅度的取值是离散的,幅值表示被限制在有限个数值之内。二进制码就是一种数字信号。二进制码受噪声的影响小,易于有数字电路进行处理,所以得到了广泛的应用。数字信号处理是将信号以数字方式表示并处理的理论和技术。数字信号处理与模拟信号处理是信号处理的子集。离散时间信号与系统、变换、离散傅里叶变换、多种快速傅里叶变换算法以及数字滤波器的结构、理论和设计方法。数字信号处理的核心算法是离散傅立叶变换(DFT),是DFT使信号在数字域和频域都实现了离散化,从而可以用通用计算机处理离散信号。而使数字信号处理从理论走向实用的是快速傅立叶变换(FFT),FFT的出现大大减少了DFT的运算量,使实时的数字信号处理成为可能、极大促进了该学科的发展。

真实世界的信号一般是连续的模拟信号,相应的系统为模拟系统。为了在模拟系统中应用数字信号处理,必须在模拟系统和数字系统之间进行转换。通常将模拟系统的输入数字化,即信号采样,将此数字信号作为数字系统的输入。类似的,在数字信号处理的输出端,将输出的数字信号转换为模拟信号即为模拟系统的输出。

对模拟信号的采样必须满足采样定理以避免频谱混叠。也就是说,采样频率必须大于被采样信号带宽的两倍。为了保证被采样的模拟信号是带限的,通常在采样之前要对它进行适当的带通或低通滤波。信号采样包括两个步骤:即将变量和值都连续的模拟信号先后转换为在变量上离散的的离散信号和值上也离散的数字信号(量化)。在数字信号处理领域,工程师们常常在以下的一些特定域中研究数字信号:时域(一维的信号)、空间域(多维信号)、频域、自相关域和小波域。他们基于有根据的猜测来选择不同的域来研究信号(或者是为了尝试不同的可能性),以找到能最佳表达信号特征的域。从测量仪器得到的采样序列表现为时域和空间域的信号,然而离散傅立叶变换产生频域信号,这就是所谓的频谱。自相关被定义为对信号本身在变化的时间和空间坐标上做互相关处理。信号通常通过傅里叶变换从时域或者空间域转换到频域。傅里叶变换将信号信息转换成每个成份频率上的幅度和相位。傅里叶变换经常转换成功率谱,功率谱是每个成份频率幅度的平方。 在频域分析信号的最常见目的是分析信号属性。工程师通过分析频谱就可以知道输入信号中有些频率的信号没有些频率的信号。=A*exp(-a*n*t).*sin(w0*n*t)的时域波形及其幅频特性曲线,其中,A是幅度因子,a是衰减因子,w0是模拟角频率;

对信号X(t)进行采样,得到采样序列X(t)=A*exp(-a*n*t).*sin(w0*n*t)U(n),0

对不同采样频率下的采样序列进行频谱分析,绘制其幅频和相频曲线,对各频率下采样序列X(t)和X(n)的幅频曲线进行观察;

设系统单位抽样响应为h(n),求解当输入为X(n)时的系统响应Y(n),画出X(n),Y(n),h(n)的时域波形及幅频特性曲线,并利用结果验证卷积定理的正确性;

1.5涉及的指令

程序中用到的指令

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