哈尔滨工程大学数字信号处理实验五谱分析.docx

1、哈尔滨工程大学数字信号处理实验五 谱分析 实验五 谱分析一.实验原理 信号是无限长的，而在进行信号处理是只能采用有限长信号，所以需要将信号“截断”。在信号处理中，“截断”被看成是用一个有限长的“窗口”看无限长的信号，或者从分析的角度是无限长的信号乘以有限长的窗函数。 2.实验内容1、用matlab编程绘制各种窗函数的形状。2、用matlab编程绘制各种窗函数的幅频响应。矩形窗 N=20;n=0:(N-1);w=boxcar(N);subplot(211);stem(n,w);title(形状);H,W=dtft(w,1024);subplot(212);plot(W/2/pi,abs(H);t

2、itle(幅频响应);汉宁窗N=20;n=0:(N-1);w=hanning(N);subplot(211);stem(n,w);title(形状);H,W=dtft(w,1024);subplot(212);plot(W/2/pi,abs(H);title(幅频响应);汉明窗N=20;n=0:(N-1);w=hamming(N);subplot(211);stem(n,w);title(形状);H,W=dtft(w,1024);subplot(212);plot(W/2/pi,abs(H);title(幅频响应);巴特利特窗N=20;n=0:(N-1);w=bartlett(N);subpl

3、ot(211);stem(n,w);title(形状);H,W=dtft(w,1024);subplot(212);plot(W/2/pi,abs(H);title(幅频响应);布莱克曼窗N=20;n=0:(N-1);w=blackman(N);subplot(211);stem(n,w);title(形状);H,W=dtft(w,1024);subplot(212);plot(W/2/pi,abs(H);title(幅频响应);Triang窗N=20;n=0:(N-1);w=triang(N);subplot(211);stem(n,w);title(形状);H,W=dtft(w,1024)

4、;subplot(212);plot(W/2/pi,abs(H);title(幅频响应);Kaiser窗N=20;n=0:(N-1);w=kaiser(N);subplot(211);stem(n,w);title(kaiser);H,W=dtft(w,1024);subplot(212);plot(W/2/pi,abs(H);title(kaiser);切比雪夫窗N=20;n=0:(N-1);w=chebwin(N);subplot(211);stem(n,w);title();H,W=dtft(w,1024);subplot(212);plot(W/2/pi,abs(H);title();

5、3、绘制矩形窗的幅频响应，窗长度分别为：10.20,50,100.N=10时 N=10;n=0:(N-1);w=boxcar(N);H,W=dtft(w,1024);plot(W/2/pi,abs(H);title();N=20时N=20;n=0:(N-1);w=boxcar(N);H,W=dtft(w,1024);plot(W/2/pi,abs(H);title();N=50时N=50;n=0:(N-1);w=boxcar(N);H,W=dtft(w,1024);plot(W/2/pi,abs(H);title();N=100时N=100;n=0:(N-1);w=boxcar(N);H,W=

6、dtft(w,1024);plot(W/2/pi,abs(H);title();4、已知周期信号，若截取时间长度分别为信号周期的0.9和1.1倍，试绘制和比较采用下面窗函数提取的频谱。0.9倍矩形窗fs=10;Tp=2.56;f=25/16;N=0.9*fs*Tpn=0:(N-1);w=boxcar(N)t=n/fs;x=0.75+3.4*cos(2*pi*f*t)+2.7*cos(4*pi*f*t)+1.5*sin(3.5*pi*f*t)+2.5*sin(7*pi*f*t);y=w.*x;H,W=dtft(y,1000);plot(W/2/pi,abs(H); 汉宁窗fs=10;Tp=2.5

7、6;f=25/16;N=0.9*fs*Tpn=0:(N-1);w=hanning(N)t=n/fs;x=0.75+3.4*cos(2*pi*f*t)+2.7*cos(4*pi*f*t)+1.5*sin(3.5*pi*f*t)+2.5*sin(7*pi*f*t);y=w.*x;H,W=dtft(y,1000);plot(W/2/pi,abs(H); 汉明窗fs=10;Tp=2.56;f=25/16;N=0.9*fs*Tpn=0:(N-1);w=hamming(N)t=n/fs;x=0.75+3.4*cos(2*pi*f*t)+2.7*cos(4*pi*f*t)+1.5*sin(3.5*pi*f*

8、t)+2.5*sin(7*pi*f*t);y=w.*x;H,W=dtft(y,1000);plot(W/2/pi,abs(H); 巴特利特窗fs=10;Tp=2.56;f=25/16;N=0.9*fs*Tpn=0:(N-1);w=bartlett(N)t=n/fs;x=0.75+3.4*cos(2*pi*f*t)+2.7*cos(4*pi*f*t)+1.5*sin(3.5*pi*f*t)+2.5*sin(7*pi*f*t);y=w.*x;H,W=dtft(y,1000);plot(W/2/pi,abs(H); 布莱克曼窗fs=10;Tp=2.56;f=25/16;N=0.9*fs*Tpn=0:

9、(N-1);w=blackman(N)t=n/fs;x=0.75+3.4*cos(2*pi*f*t)+2.7*cos(4*pi*f*t)+1.5*sin(3.5*pi*f*t)+2.5*sin(7*pi*f*t);y=w.*x;H,W=dtft(y,1000);plot(W/2/pi,abs(H); Triang窗fs=10;Tp=2.56;f=25/16;N=0.9*fs*Tpn=0:(N-1);w=triang(N)t=n/fs;x=0.75+3.4*cos(2*pi*f*t)+2.7*cos(4*pi*f*t)+1.5*sin(3.5*pi*f*t)+2.5*sin(7*pi*f*t);

10、y=w.*x;H,W=dtft(y,1000);plot(W/2/pi,abs(H); Kaiser窗fs=10;Tp=2.56;f=25/16;N=0.9*fs*Tpn=0:(N-1);w=kaiser(N)t=n/fs;x=0.75+3.4*cos(2*pi*f*t)+2.7*cos(4*pi*f*t)+1.5*sin(3.5*pi*f*t)+2.5*sin(7*pi*f*t);y=w.*x;H,W=dtft(y,1000);plot(W/2/pi,abs(H); 切比雪夫窗fs=10;Tp=2.56;f=25/16;N=0.9*fs*Tpn=0:(N-1);w=chebwin(N)t=n

11、/fs;x=0.75+3.4*cos(2*pi*f*t)+2.7*cos(4*pi*f*t)+1.5*sin(3.5*pi*f*t)+2.5*sin(7*pi*f*t);y=w.*x;H,W=dtft(y,1000);plot(W/2/pi,abs(H); 1.1倍矩形窗fs=10;Tp=2.56;f=25/16;N=1.1*fs*Tpn=0:(N-1);w=boxcar(N)t=n/fs;x=0.75+3.4*cos(2*pi*f*t)+2.7*cos(4*pi*f*t)+1.5*sin(3.5*pi*f*t)+2.5*sin(7*pi*f*t);y=w.*x;H,W=dtft(y,1000

12、);plot(W/2/pi,abs(H); 汉宁窗fs=10;Tp=2.56;f=25/16;N=1.1*fs*Tpn=0:(N-1);w=hanning(N)t=n/fs;x=0.75+3.4*cos(2*pi*f*t)+2.7*cos(4*pi*f*t)+1.5*sin(3.5*pi*f*t)+2.5*sin(7*pi*f*t);y=w.*x;H,W=dtft(y,1000);plot(W/2/pi,abs(H); 汉明窗fs=10;Tp=2.56;f=25/16;N=1.1*fs*Tpn=0:(N-1);w=hamming(N)t=n/fs;x=0.75+3.4*cos(2*pi*f*t

13、)+2.7*cos(4*pi*f*t)+1.5*sin(3.5*pi*f*t)+2.5*sin(7*pi*f*t);y=w.*x;H,W=dtft(y,1000);plot(W/2/pi,abs(H); 巴特利特窗fs=10;Tp=2.56;f=25/16;N=1.1*fs*Tpn=0:(N-1);w=bartlett(N)t=n/fs;x=0.75+3.4*cos(2*pi*f*t)+2.7*cos(4*pi*f*t)+1.5*sin(3.5*pi*f*t)+2.5*sin(7*pi*f*t);y=w.*x;H,W=dtft(y,1000);plot(W/2/pi,abs(H); 布莱克曼窗fs=10;Tp=2.56;f=25/16;N=1.1*fs*Tpn=0:(N-1);w=blackman(N)t=n/fs;x=0.75+3.4*cos(2*pi*f*t)+2.7*cos(4*pi*f*t)+1.5*sin(3.5*pi*f*t)+2.5*sin(7*pi*f*t);y=w.*x;H,W=dtft(y,1000);plot(W/2/pi,abs(H); Triang窗fs=10;Tp=2.56;f=25/16;N=1.1*fs*Tpn=0:(N-1);w=tr