离散信号的产生和频谱分析(matlab)西工大VIP专享

离散信号的产生和频谱分析 实验目的： 仿真掌握采样定理 学会用FFT 进行数字谱分析 掌握FFT 进行数字谱分析的计算机编程实现方法 培养学生综合分析、解决问题的能力、加深对课堂内容的理解 实验要求： 掌握采样定理和数字谱分析方法、编制 FFT 程序；完成正弦信号、线性条调频信号等模拟水声信号的数字谱分析； 实验内容： 单频脉冲（CWP）为)2exp()()(0tfjTtrectts。式中，)(Ttrect是矩形包络，T 是脉冲持续时间，0f 是中心频率。 矩 形 包 络 线 性 调 频脉 冲 信号（ LFM ） 为)]21(2exp[)()(20MttfjTtrectts。式中， M 是线性调频指数。瞬时频率Mtf0是时间的线性函数，频率调制宽度为MTB 。 设参数为kHzf200 ，msT50，kHzB10，采样频率kHzfs100。 1．编程产生单频脉冲、矩形包络线性调频脉冲。 2．编程实现这些信号的谱分析。 3．编程实现快速傅立叶变换的逆变换。 实验步骤： 1．编程产生单频脉冲、矩形包络线性调频脉冲。 2．应用快速傅立叶变换（FFT）求这两种信号的频谱，分析离散谱位置、归一化频率、实际频率的关系。 调用函数Y=fft(x) or Y=fft(x,N) or Y=fft(x,N,dim)。 3．对于步骤 2 的结果，应用快速傅立叶变换的逆变换（IFFT）求两种信号的时域波形，并与已给的单频脉冲、矩形包络线性调频脉冲和伪随机脉冲信号波形进行对照。 调用函数x=ifft(Y) or x=ifft(Y,N) or x=ifft(Y,N,dim)。 4．对于步骤 2 的结果，进行频谱移位调整。将 FFT 变换的结果Y（频谱数据）进行移位调整，使其符合频谱常观表示方法，调整后，频谱的直流成分（即频率为 0 处的值）移到频谱的中间位置。分析离散谱位置、归一化频率、实际频率的关系。 移位调整调用函数Z=fftshift(Y)。频率间隔为 Fs/N，频率范围为Fs/N*[-N/2：N/2-1]。 实验结果： 单频脉冲信号和矩形包络线性调频脉冲的时域波形为： 00.10.20.30.40.50.60.70.80.91x 10-3-101timeamplitudeCWP的时域波形0.0050.0060.0070.0080.0090.010.0110.0120.0130.0140.015-101timeamplitudeLFM的时域波形 （第二个图的时间范围为0.005s到 0.015s） 采样后的波形为： 它们的频谱图为（搬移前）： 00.10.20.30.40.50.60.70.80.91x 10-3-101timeamplitudeCWP信号（0~100/fs)00.10.20.30.40.50.60.70.80.91x 10-3-101timeamplitudeLFM信号（0~100/fs)-5-4-3-2-1012345x 1040200040006000f/Hzamplitude搬移前...