数字信号处理实验5谱分析..docx

信号处理实验实验五：谱分析一 实验题目： 谱分析 二 实验原理： 信号是无限长的，而在进行信号处理时只能采用有限长的信号，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x(t)乘以有限长的窗口w(t)，由傅立叶变换性质可知 x(t)w(t)=X(jw)*W(jw) 如果x(t)是频宽有限信号，而w(t)是频宽无限函数，截断后的信号也必是频宽无限信号，从而产生所谓的频谱泄露。频谱泄露是不可避免的，但要尽量减小，因此设计了不同的窗函数满足不同用途的要求。从能量的角度，频谱泄露也是能量泄露，因为加窗后，使原来的信号集中在窄频带内的能量分散到无限的频谱范围。matlab信号处理工具箱提供了8种窗函数。各种窗函数的幅频响应都存在明显的主瓣和旁瓣。矩形窗（Rectangle Window） 调用格式：w=boxcar(n)，根据长度 n 产生一个矩形窗 w。三角窗（Triangular Window） 调用格式：w=triang(n)，根据长度 n 产生一个三角窗 w。汉宁窗（Hanning Window） 调用格式：w=hanning(n)，根据长度 n 产生一个汉宁窗 w。汉明窗（Hamming Window）调用格式：w=hamming(n)，根据长度 n 产生一个海明窗 w。布莱克曼窗（Blackman Window）调用格式：w=blackman(n)，根据长度 n 产生一个布拉克曼窗 w。凯瑟窗（Kaiser Window） 调用格式：w=kaiser(n,beta)，根据长度 n 和影响窗函数旁瓣的β参数产生一个凯瑟窗w。巴特利特窗（Bartlett Window）调用格式：w= bartlett (n)，根据长度 n 产生一个矩形窗 w。切比雪夫窗调用格式：w= chebwin (n,r)，根据长度 n 产生一个矩形窗 w。其中，r是窗口的旁瓣幅值在主瓣一下的分贝数。三 实验内容：用matlab编程绘制各种窗函数的形状。2，用matlab编程绘制各种窗涵数的幅度响应。程序：%矩形窗nn=0:39;w=boxcar(length(nn));subplot(211);stem(nn,w);gtext(矩形窗形状)N=320;[w,h]=dtft(w,N);subplot(212)plot(h,abs(w))gtext(矩形窗幅度响应)%汉宁窗nn=0:39;w=Hanning(length(nn));subplot(211);stem(nn,w);gtext(汉宁窗形状)N=320;[w,h]=dtft(w,N);subplot(212)plot(h,abs(w))gtext(汉宁窗幅度响应)%汉明窗nn=0:39;w=Hamming(length(nn));subplot(211);stem(nn,w);gtext(汉明窗形状)N=320;[w,h]=dtft(w,N);subplot(212)plot(h,abs(w))gtext(汉明窗幅度响应)%巴特利特窗nn=0:39;w=bartlett(length(nn));subplot(211);stem(nn,w);gtext(巴特利特形状)N=320;[w,h]=dtft(w,N);subplot(212)plot(h,abs(w))gtext(巴特利特幅度响应)%布莱克曼窗nn=0:39;w=blackman(length(nn));subplot(211);stem(nn,w);gtext(布莱克曼形状)N=320;[w,h]=dtft(w,N);subplot(212)plot(h,abs(w))gtext(布莱克曼幅度响应)%三角窗nn=0:39;w=triang(length(nn));subplot(211);stem(nn,w);gtext(三角窗形状)N=320;[w,h]=dtft(w,N);subplot(212)plot(h,abs(w))gtext(三角窗幅度响应)%凯瑟窗nn=0:39;w=kaiser(length(nn));subplot(211);stem(nn,w);gtext(凯瑟窗形状)N=320;[w,h]=dtft(w,N);subplot(212)plot(h,abs(w))gtext(凯瑟窗幅度响应)%切比雪夫窗nn=0:39;w=chebwin(length(nn));subplot(211);stem(nn,w);gtext(切比雪夫形状)N=320;[w,h]=dtft(w,N);subplot(212)plot(h,abs(w))gtext(切比雪夫幅度响应)3.绘制矩形窗的幅频响应，窗长度分别为：N=10，N=20，N=50，N=100。程序：N1