数字信号处理 实验报告

课程名称： 数字信号处理 院 系： 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师：

实验时间： 2013 年11月

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实验一： 用FFT作谱分析

一、 实验目的

1．进一步加深DFT算法原理和基本性质的理解(因为FFT只是DFT的一 种快速算法，所以FFT的运算结果必然满足DFT的基本性质)。 2．熟悉FFT算法原理和FFT子程序的应用。

3．学习用FFT对连续信号和时域离散信号进行谱分析的方法，了解可能出 现的分析误差及其原因，以便在实际中正确应用FFT。

二、 实验步骤

1．复习DFT的定义、性质和用DFT作谱分析的有关内容。

复习FFT算法原理与编程思想，并对照DIT—FFT运算流图和程序框图， 2．读懂本实验提供的FFT子程序。

3．编制信号产生子程序，产生以下典型信号供谱分析：

x1?n??R4?n?

n?1， 0?n?3

x2?n?? 8?n， 4?n?7 0 ， 其它n 4?n， 0?n?3

x3?n?? n?3， 4?n?7

0

x4?n??cos x5?n??sin， 其它n

n n

?4?8 x6?t??cos8?t?cos16?t?cos20?t

应当注意，如果给出的是连续信号xa?t?，则首先要根据其最高频率确定采样速率fs以及由

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频率分辨率选择采样点数N，然后对其进行软件采样(即计算x?n??xa?nT?，

0?n?N?1)，产生对应序列x?n?。对信号x6?t?，频率分辨率的选择要以能分辨开其中

的三个频率对应的谱线为准则。对周期序列，最好截取周期的整数倍进行谱分析，否则有可能产生较大的分析误差。 4． 编写主程序

下图给出了主程序框图，供参考。本实验提供FFT子程序和通用绘图子程序。

开始 读入长度N 调用信号产生子程序产生实验信号 调用绘图子程序(函数)绘制时间序列波形图 调用FFT子程序(函数)计算信号的DFT 调用绘图子程序(函数)绘制X?k?曲线 结束 主程序框图

三、 实验结果

直接运行程序，按照实验内容及程序提示键入1~8，分别对x1?n?~x6?n?及

x7?n??x4?n??x5?n?、x8?n??x4?n??jx5?n?进行谱分析。输出x1?n?~x5?n?的波形及

其8点DFT和16点DFT，x6?n?的16点、32点和64点采样序列及其DFT。

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