數字訊號處理(1) 頻譜分析

2021-10-16 21:17:29 字數 1748 閱讀 5508

離散傅利葉變換(dft)是傅利葉變換在時域和頻域上都呈現離散的形式,將時域訊號的取樣變換為在頻域的取樣。在實際應用中通常採用快速傅利葉變換fft)以高效計算dft。

其中n為dft的點數,點數越大頻率解析度越高,k=0,1,2,…,n-1。

離散傅利葉變換可以看做是離散時域訊號與不同頻率的離散正弦訊號進行相關運算得到相應的頻率對應的幅值(複數)。

clc

clear

close all

n=2048;% adc取樣點數

fs=1e6;% adc取樣率

t=(0:n-1)/fs;% 取樣時間序列

f1=60e3;% 訊號頻率1

f2=80e3;% 訊號頻率2

signal = cos(2*pi*f1 * t) + cos(2*pi*f2 * t);

figure;

plot(t,signal)

;axis(

[0 inf -2.2 2.2]);

xlabel();

title(

'時域訊號');

% fft

nn=2048;% nn點dft

xn=fft(signal,nn)/nn;% 計算signal的nn點快速傅利葉變換

f0=fs/nn; % 頻率解析度

f=(0:nn-1)*f0; % 頻率序列

fk=(0:nn-1)

; % 譜線序列

a=abs(xn)

; % 幅值序列

phase=atan(-real(xn)./imag(xn))/pi*180; % 相位序列

figure;

subplot(2,1,1)

;plot(f(1:nn/2),a(1:nn/2))

;xlabel(

'頻率/hz'

);ylabel(

'幅度');

% axis(

[50e3 90e3 0 inf]);

title(

'fft幅頻譜');

subplot(2,1,2)

;plot(f(1:nn/2),phase(1:nn/2))

;xlabel(

'頻率/hz'

);ylabel(

'相位/°');

title(

'fft相頻譜');

figure;

subplot(2,1,1)

;plot(f(1:nn/2),real(xn(1:nn/2)));

xlabel(

'頻率/hz');

title(

'頻譜實部');

subplot(2,1,2)

;plot(f(1:nn/2),imag(xn(1:nn/2)));

xlabel(

'頻率/hz');

title(

'頻譜虛部'

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