典型信號的頻譜分析.doc

典型信號的頻譜分析一、 試驗?zāi)康脑诶碚搶W習的基礎(chǔ)上，通過本實驗熟悉典型信號的頻譜特征，能夠從信號頻譜中讀取所需的信息，也就是具備讀譜圖的能力。 二、試驗原理1. 正弦波、方波、三角波和白噪聲信號是實際工程測試中常見的典型信號，這些信號時域、頻域之間的關(guān)系很明確，并且都具有一定的特性，通過對這些典型信號的頻譜進行分析，可以掌握信號的特性，熟悉信號的分析方法。2. 信號的頻譜可分為幅值譜、相位譜、功率譜、對數(shù)譜等。 傅立葉變換是信號頻譜分析中常用的一個工具，它把一些復(fù)雜的信號分解為無窮多個相互之間具有一定關(guān)系的正弦信號之和，并通過對各個正弦信號的研究來了解復(fù)雜信號的頻率成分和幅值。 3. 信號頻譜分析是采用傅立葉變換將時域信號x(t)變換為頻域信號X(f)，從而幫助人們從另一個角度來了解信號的特征。時域信號x(t)的傅氏變換為：x(t)=a0/2 + a1*sin(2f0t)+b1*cos(2f0t) + a2*sin(2f0t)+b2*cos(2f0t) +. 用Cn畫出信號的幅值譜曲線，從信號幅值譜判斷信號特征。 三、試驗內(nèi)容a)白噪聲信號幅值譜特性 b)正弦波信號幅值譜特性 c)方波信號幅值譜特性 d)三角波信號幅值譜特性 e)拍波信號幅值譜特性 f)正弦波信號白噪聲信號幅值譜特性 四、程序及波形1.%white noiset=0:0.01:1A=rand(size(t)Afft=abs(fft(A)/5122.%ssin savet=0:0.01:1y1=sin(2*pi*5*t)fs=0:1:100y2=abs(fft(y1)/512plot(fs,y2)3.%fang wave t = 0:0.0001:0.0625y = SQUARE(2*pi*30*t)fs=0:16:10000Y=abs(fft(y)/512plot(fs,Y)4.%sanjiao wavef=100width=0.3t4=0:0.001:0.1c=2*pi*f*t4y4=sawtooth(c,width) fs=0:1/0.001:10Y4=abs(fft(y4)/512plot(fs,Y4)5.%pai wavet=0:0.01:1m1=sin(2*pi*5*t)m2=sin(2*pi*6*t)M1=m1+m2fs=0:0.1:100M2=abs(fft(M1)/512plot(t,M2)6.%white +sinet=0:0.001:1;%采樣周期為0.001s,即采樣頻率為1000Hz; %產(chǎn)生噪聲污染的正弦波信號;x=sin(2*pi*100*t)+sin(2*pi*200*t)+rand(size(t);Y=fft(x,512);%對x進行512點的幅里葉變換;f=1000*(0:256)/512;%設(shè)置頻率軸（橫軸）坐標,1000為采樣頻率;plot(f,Y(1:257);%畫出頻域內(nèi)的信號;五、結(jié)論1. 可以從受噪聲污染的信號中鑒別出有用的信號；由最后一個圖知道，從受污染信號的時域形式中，很難看出正弦波的成分。但是通過對信號的傅里葉變換中可以明顯看出信號中100Hz和200H