设计 DFT信号频谱分析中应
设计目
1 熟悉DFT性质
2 加深理解信号频谱概念性质
3 解高密度谱高分辨率频谱区
二设计务求
1学DFT补零DFT方法计算信号频谱
2MATLAB语言编程实现做课程设计前必须充分预课DTFTDFT补零DFT关概念熟悉MATLAB语言独立编写程序
三设计容
1 MATLAB语言编写计算序列x(n)N点DFTm函数文件dftmMATLAB中部函数文件fftm作较
参考程序：
function Xkdft(xnN)
if length(xn) xn[xnzeros(1Nlength(xn))]
end
n0N1
for k0N1
Xk(1k+1)sum(xn*exp((1)*j*n*k*(2*piN)))
end
2 离散确定信号 作谱分析：
(1) 截取成限长序列N()(长度N选)写程序计
算出N点DFT 画出时域序列图xn～n相应幅频图
参考程序： （假设N取110≤n≤10 时 编写程序计算出X(n)11点DFT Xk）
n 010
xncos(048*pi*n)+cos(052*pi*n)
Xk fft (xn 11)
subplot(211) stem(n xn) grid
subplot(212) stem(n abs(Xk)) grid
(2) (1)中补零加长M点长度M选（较补零长短影响M取两次值次取较整数次取较整数）编写程序计算M点DFT
画出时域序列图两次补零相应DFT幅频图
参考程序： （假设M取20M取70分补90590补零20点序列xn170点序列xn2编写程序计算出xn120点DFT Xk1 xn270点DFT Xk2）
n 010 xncos(048*pi*n)+cos(052*pi*n)
n1 019 xn1 [xn zeros(19)]
n2 069 xn2 [xn zeros(159)]
Xk1 fft(xn1 20)
Xk2 fft(xn2 70)
subplot(311) stem(n xn) grid
subplot(312) stem(n1 abs(Xk1)) grid
subplot(313) stem(n2 abs(Xk2)) grid
(2) 补零DFT计算 (1)中N点限长序列频谱画出相应幅频图
参考程序：（假设M取200）
n 010 xncos(048*pi*n)+cos(052*pi*n)
n1 0199 xn3 [xn zeros(1189)]
Xk3 fft(xn3 200)
plot(n1 abs(Xk3)) grid
3 研究高密度谱高分辨率频谱
连续确定信号
采样频率fs32kHz信号采样离散信号分析列三种情况幅频特性
(1)采集数长度取N17点编写程序计算出17点DFT画出相应
幅频图
(2) 采集数长度N17点补零加长M点(长度M选)利补零DFT计算 频谱画出相应幅频图
(3) 采集数长度取M点（注意补零M）编写程序计算出M点采集数频谱画出相应幅频图
参考程序：
T1(32*10^3)
t(016)
xncos(2*pi*65*10^3*t*T)+cos(2*pi*7*10^3*t*T)+cos(2*pi*9*10^3*t*T)
Xkfft(xn17)
subplot(211)stem(txn)grid
subplot(212)stem(tabs(Xk))grid
T1(32*10^3)
t(016)
xncos(2*pi*65*10^3*t*T)+cos(2*pi*7*10^3*t*T)+cos(2*pi*9*10^3*t*T)
n1020 xn1[xnzeros(14)]
Xk1fft(xn121)
subplot(211)stem(n1xn1)grid
subplot(212)plot(n1abs(Xk1))grid
T1(32*10^3)
t[020]
xncos(2*pi*65*10^3*t*T)+cos(2*pi*7*10^3*t*T)+cos(2*pi*9*10^3*t*T)
Xk2fft(xn21)
subplot(211)stem(txn)grid
subplot(212)plot(tabs(Xk2))grid
四设计报告求
1 简述设计目原理
2 完成设计中求种理推导计算列出相应MATLAB程序
3 绘出设计中求种曲线作出说明
4 结合设计程纳出结分析设计中遇问题解决思路方法
5 写出设计体会
6 简回答思考题：
(1)设计容2中(1)(2) (3)图说明补零DFT作
(2)解释设计容3中图图什区？补零DFT
否提高信号频谱分辨率说明提高频谱密度频谱分辨率措施什？
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设计目
1 熟悉DFT性质
2 加深理解信号频谱概念性质
3 解高密度谱高分辨率频谱区
二设计务求
1学DFT补零DFT方法计算信号频谱
2MATLAB语言编程实现做课程设计前必须充分预课DTFTDFT补零DFT关概念熟悉MATLAB语言独立编写程序
三设计容
1 MATLAB语言编写计算序列x(n)N点DFTm函数文件dftmMATLAB中部函数文件fftm作较
参考程序：
function Xkdft(xnN)
if length(xn)
end
n0N1
for k0N1
Xk(1k+1)sum(xn*exp((1)*j*n*k*(2*piN)))
end
2 离散确定信号 作谱分析：
(1) 截取成限长序列N()(长度N选)写程序计
算出N点DFT 画出时域序列图xn～n相应幅频图
参考程序： （假设N取110≤n≤10 时 编写程序计算出X(n)11点DFT Xk）
n 010
xncos(048*pi*n)+cos(052*pi*n)
Xk fft (xn 11)
subplot(211) stem(n xn) grid
subplot(212) stem(n abs(Xk)) grid
(2) (1)中补零加长M点长度M选（较补零长短影响M取两次值次取较整数次取较整数）编写程序计算M点DFT
画出时域序列图两次补零相应DFT幅频图
参考程序： （假设M取20M取70分补90590补零20点序列xn170点序列xn2编写程序计算出xn120点DFT Xk1 xn270点DFT Xk2）
n 010 xncos(048*pi*n)+cos(052*pi*n)
n1 019 xn1 [xn zeros(19)]
n2 069 xn2 [xn zeros(159)]
Xk1 fft(xn1 20)
Xk2 fft(xn2 70)
subplot(311) stem(n xn) grid
subplot(312) stem(n1 abs(Xk1)) grid
subplot(313) stem(n2 abs(Xk2)) grid
(2) 补零DFT计算 (1)中N点限长序列频谱画出相应幅频图
参考程序：（假设M取200）
n 010 xncos(048*pi*n)+cos(052*pi*n)
n1 0199 xn3 [xn zeros(1189)]
Xk3 fft(xn3 200)
plot(n1 abs(Xk3)) grid
3 研究高密度谱高分辨率频谱
连续确定信号
采样频率fs32kHz信号采样离散信号分析列三种情况幅频特性
(1)采集数长度取N17点编写程序计算出17点DFT画出相应
幅频图
(2) 采集数长度N17点补零加长M点(长度M选)利补零DFT计算 频谱画出相应幅频图
(3) 采集数长度取M点（注意补零M）编写程序计算出M点采集数频谱画出相应幅频图
参考程序：
T1(32*10^3)
t(016)
xncos(2*pi*65*10^3*t*T)+cos(2*pi*7*10^3*t*T)+cos(2*pi*9*10^3*t*T)
Xkfft(xn17)
subplot(211)stem(txn)grid
subplot(212)stem(tabs(Xk))grid
T1(32*10^3)
t(016)
xncos(2*pi*65*10^3*t*T)+cos(2*pi*7*10^3*t*T)+cos(2*pi*9*10^3*t*T)
n1020 xn1[xnzeros(14)]
Xk1fft(xn121)
subplot(211)stem(n1xn1)grid
subplot(212)plot(n1abs(Xk1))grid
T1(32*10^3)
t[020]
xncos(2*pi*65*10^3*t*T)+cos(2*pi*7*10^3*t*T)+cos(2*pi*9*10^3*t*T)
Xk2fft(xn21)
subplot(211)stem(txn)grid
subplot(212)plot(tabs(Xk2))grid
四设计报告求
1 简述设计目原理
2 完成设计中求种理推导计算列出相应MATLAB程序
3 绘出设计中求种曲线作出说明
4 结合设计程纳出结分析设计中遇问题解决思路方法
5 写出设计体会
6 简回答思考题：
(1)设计容2中(1)(2) (3)图说明补零DFT作
(2)解释设计容3中图图什区？补零DFT
否提高信号频谱分辨率说明提高频谱密度频谱分辨率措施什？
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