典型信號的頻譜分析.doc

典型信號的頻譜分析一、 試驗目的在理論學習的基礎上，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，它把一些復雜的信號分解為無窮多個相互之間具有一定關系的正弦信號之和，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;%設置頻率軸（橫軸）坐標,1000為采樣頻率;plot(f,Y(1:257);%畫出頻域內的信號;五、結論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