实验一序列频谱DFT的性质.docx
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实验一序列频谱DFT的性质
专业：
_信息与通信工程
姓名：
________
学号______
日期：
_____
地点___
实验报告
课程名称：
数字信号处理指导老师：
成绩：
____________
实验名称：
FIR序列、频谱、DFT的性质实验类型：
__演示_同组学生姓名：
——
一、实验目的和要求
设计通过演示实验，建立对典型信号及其频谱的直观认识，理解DFT的物理意义、主要性质。
二、实验内容和步骤
2-1用MATLAB，计算得到五种共9个序列：
2-1-1实指数序列
例如，a=0.5,length=10
a=0.9,length=10
a=0.9,length=20
2-1-2复指数序列
例如，a=0.5,b=0.8,length=10
2-1-3从正弦信号x（t）=sin（2πft+delta）抽样得到的正弦序列x（n）=sin（2πfnT+delta）。
如，信号频率f=1Hz，初始相位delta=0，抽样间隔T=0.1秒，序列长length=10。
2-1-4从余弦信号x（t）=cos（2πft+delta）抽样得到的余弦序列x（n）=cos（2πfnT+delta）。
如，信号频率f=1Hz，初相位delta=0，抽样间隔T=0.1秒，序列长length=10。
2-1-5含两个频率分量的复合函数序列x（n）=sin（2πf1nT）+delta×sin（2πf2nT+phi）。
如，
频率f1
（Hz）
频率f2
（Hz）
相对振幅
delta
初相位phi
（度）
抽样间隔T
（秒）
序列长
length
1
3
0.5
0
0.1
10
1
3
0.5
90
0.1
10
1
3
0.5
180
0.1
10
2-2用MATLAB，对上述各个序列，重复下列过程。
2-2-1画出一个序列的实部、虚部、模、相角；观察并记录实部、虚部、模、相角的
实验名称：
FIR序列、频谱、DFT的性质姓名：
__
特征。
2-2-2计算该序列的幅度谱、频谱实部、频谱虚部；观察和并记录它们的特征，给予解释。
2-2-3观察同种序列取不同参数时的频谱，发现它们的差异，给予解释。
三、主要仪器设备
MATLAB编程。
四、操作方法和实验步骤
（参见“二、实验内容和步骤”）
五、实验数据记录和处理
列出MATLAB程序清单，加注释。
2-1-1a（a=0.5,length=10）程序
n=0:
9;
xn=（（0.5）.^n）.*（0<=n&n<=9）;
xw=dftmtx（10）*xn';%用DFT求频谱
f=n/10.*（0<=n&n<=5）+（10-n）/10.*（6<=n&n<=9）;%求出对应频率
figure
（1）;%画出序列的实部、虚部、模、相角
subplot（2,2,1）;stem（n,real（xn））;
xlabel（'n'）;ylabel（'real（xn）'）;
subplot（2,2,2）;stem（n,imag（xn））;
xlabel（'n'）;ylabel（'imag（xn）'）;
subplot（2,2,3）;stem（n,abs（xn））;
xlabel（'n'）;ylabel（'abs（xn）'）;
subplot（2,2,4）;stem（n,angle（xn））;
xlabel（'n'）;ylabel（'angle（xn）'）;
figure
（2）;%画出序列的幅度谱、频谱实部、频谱虚部
subplot（3,1,1）;stem（f,abs（xw））;
xlabel（'f/Hz'）;ylabel（'abs（xw）'）;
实验名称：
FIR序列、频谱、DFT的性质姓名：
__3
subplot（3,1,2）;stem（f,real（xw））;
xlabel（'f/Hz'）;ylabel（'real（xw）'）;
subplot（3,1,3）;stem（f,imag（xw））;
xlabel（'f/Hz'）;ylabel（'imag（xw）'）;
2-1-1b（a=0.9,length=10）程序
n=0:
9;
xn=（（0.9）.^n）.*（0<=n&n<=9）;
xw=dftmtx（10）*xn';%用DFT求频谱
f=n/10.*（0<=n&n<=5）+（10-n）/10.*（6<=n&n<=9）;%求出对应频率
figure
（1）;%画出序列的实部、虚部、模、相角
subplot（2,2,1）;stem（n,real（xn））;
xlabel（'n'）;ylabel（'real（xn）'）;
subplot（2,2,2）;stem（n,imag（xn））;
xlabel（'n'）;ylabel（'imag（xn）'）;
subplot（2,2,3）;stem（n,abs（xn））;
xlabel（'n'）;ylabel（'abs（xn）'）;
subplot（2,2,4）;stem（n,angle（xn））;
xlabel（'n'）;ylabel（'angle（xn）'）;
figure
（2）;%画出序列的幅度谱、频谱实部、频谱虚部
subplot（3,1,1）;stem（f,abs（xw））;
xlabel（'f/Hz'）;ylabel（'abs（xw）'）;
subplot（3,1,2）;stem（f,real（xw））;
xlabel（'f/Hz'）;ylabel（'real（xw）'）;
subplot（3,1,3）;stem（f,imag（xw））;
xlabel（'f/Hz'）;ylabel（'imag（xw）'）;
2-1-1c
n=0:
19;
xn=（（0.9）.^n）.*（0<=n&n<=19）;
实验名称：
FIR序列、频谱、DFT的性质姓名：
__邵振江_学号__3080102350_P.4
xw=dftmtx（20）*xn';%用DFT求频谱
f=n/20.*（0<=n&n<=10）+（20-n）/20.*（11<=n&n<=19）;%求出对应频率
figure
（1）;%画出序列的实部、虚部、模、相角
subplot（2,2,1）;stem（n,real（xn））;
xlabel（'n'）;ylabel（'real（xn）'）;
subplot（2,2,2）;stem（n,imag（xn））;
xlabel（'n'）;ylabel（'imag（xn）'）;
subplot（2,2,3）;stem（n,abs（xn））;
xlabel（'n'）;ylabel（'abs（xn）'）;
subplot（2,2,4）;stem（n,angle（xn））;
xlabel（'n'）;ylabel（'angle（xn）'）;
figure
（2）;%画出序列的幅度谱、频谱实部、频谱虚部
subplot（3,1,1）;stem（f,abs（xw））;
xlabel（'f/Hz'）;ylabel（'abs（xw）'）;
subplot（3,1,2）;stem（f,real（xw））;
xlabel（'f/Hz'）;ylabel（'real（xw）'）;
subplot（3,1,3）;stem（f,imag（xw））;
xlabel（'f/Hz'）;ylabel（'imag（xw）'）;
2-1-2程序
n=0:
9;
xn=（0.5+j*0.8）.^n.*（n>=0&n<=9）;
f=n/10.*（0<=n&n<=5）+（10-n）/10.*（6<=n&n<=9）;%求出对应频率
xw=dftmtx（10）*xn';%用DFT求频谱
figure
（1）;%画出序列的实部、虚部、模、相角
subplot（2,2,1）;stem（n,real（xn））;
xlabel（'n'）;ylabel（'real（xn）'）;
subplot（2,2,2）;stem（n,imag（xn））;
xlabel（'n'）;ylabel（'imag（xw）'）;
subplot（2,2,3）;stem（n,abs（xn））;
xlabel（'n'）;ylabel（'abs（xn）'）;
实验名称：
FIR序列、频谱、DFT的性质姓名：
__subplot（2,2,4）;stem（n,angle（xn））;
xlabel（'n'）;ylabel（'angle（xn）'）;
figure
（2）;%画出序列的幅度谱、频谱实部、频谱虚部
subplot（3,1,1）;stem（f,abs（xw））;
xlabel（'f/Hz'）;ylabel（'abs（xw）'）;
subplot（3,1,2）;stem（f,real（xw））;
xlabel（'f/Hz'）;ylabel（'real（xw）'）;
subplot（3,1,3）;stem（f,imag（xw））;
xlabel（'f/Hz'）;ylabel（'imag（xw）'）;
2-1-3程序
n=0:
9;
xn=sin（2*pi*n*0.1）.*（n>=0&n<=9）;
xw=dftmtx（10）*xn';%用DFT求频谱
f=n.*（0<=n&n<=5）+（10-n）.*（6<=n&n<=9）;%求出对应频率
figure
（1）;%画出序列的实部、虚部、模、相角
subplot（2,2,1）;stem（n,real（xn））;
xlabel（'n'）;ylabel（'real（xn）'）;
subplot（2,2,2）;stem（n,imag（xn））;
xlabel（'n'）;ylabel（'imag（xn）'）;
subplot（2,2,3）;stem（n,abs（xn））;
xlabel（'n'）;ylabel（'abs（xn）'）;
subplot（2,2,4）;stem（n,angle（xn））;
xlabel（'n'）;ylabel（'angle（xn）'）;
figure
（2）;%画出序列的幅度谱、频谱实部、频谱虚部
subplot（3,1,1）;stem（f,abs（xw））;
xlabel（'f/Hz'）;ylabel（'abs（xw）'）;
subplot（3,1,2）;stem（f,real（xw））;
xlabel（'f/Hz'）;ylabel（'real（xw）'）;
subplot（3,1,3）;stem（f,imag（xw））;
xlabel（'f/Hz'）;ylabel（'imag（xw）'）;
实验名称：
FIR序列、频谱、DFT的性质姓名：
___P.6
2-1-4程序
n=0:
9;
xn=cos（2*pi*n*0.1）.*（n>=0&n<=9）;
xw=dftmtx（10）*xn';%用DFT求频谱
f=n.*（0<=n&n<=5）+（10-n）.*（6<=n&n<=9）;%求出对应频率
figure
（1）;%画出序列的实部、虚部、模、相角
subplot（2,2,1）;stem（n,real（xn））;
xlabel（'n'）;ylabel（'real（xn）'）;
subplot（2,2,2）;stem（n,imag（xn））;
xlabel（'n'）;ylabel（'imag（xn）'）;
subplot（2,2,3）;stem（n,abs（xn））;
xlabel（'n'）;ylabel（'abs（xn）'）;
subplot（2,2,4）;stem（n,angle（xn））;
xlabel（'n'）;y
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