实验一基本信号的时频域分析.docx

测试信号处理技术实验报告2012年10月23日星期二实验一 基本信号的时频域分析实验目的掌握基本信号的时域和频域分析方法；了解时域和频域转换的原理。实验方法本实验主要是研究分析信号的时域特征（如持续时间、幅值等)和信号的频域特征（如是否有周期性信号、频率带宽等），因此采用了信号的时域和频域转换的方法。主要是采用了傅里叶变换的方法，傅里叶变换是具体原理是：时域的连续周期信号频域的离散信号：傅里叶级数时域的连续非周期信号频域的连续信号：傅里叶变换时域非周期序列频域连续周期信号：序列傅里叶变换时域有限长序列频域有限长序列：离散傅里叶变换实验内容及结果产生不同的周期信号，包括正弦信号、方波信号、锯齿波，在时域分析这些波形特征（幅值、频率（周期））。源程序：fs=200;det=1/fs; t=0:det:6;y1=sin(2*pi*5*t);y2=square(2*pi*5*t);y3=sawtooth(2*pi*5*t，0.5);subplot(3,1,1),plot(t,y1);grid on;xlabel(时间 );ylabel(幅值)title(正弦信号) subplot(3,1,2),plot(t,y2);grid on;xlabel(时间);ylabel(幅值)title(方波信号) subplot(3,1,3),plot(t,y3);grid on;xlabel(时间);ylabel(幅值)title(锯齿信号)在Matlab中产生随机噪声、阶跃信号、矩形脉冲。源程序：fs=200;det=1/fs; t=0:det:6;y1=randn(size(t));y2=heaviside(t);y3=rectpuls(t-2,2);subplot(3,1,1),plot(t,y1);xlabel(时间);ylabel(幅值)title(随机信号);grid on; subplot(3,1,2),plot(t,y2);xlabel(时间);ylabel(幅值);title(阶跃信号);grid on; axis([-4 6 -1 1.5])subplot(3,1,3),plot(t,y3);xlabel(时间);ylabel(幅值);title(矩形脉冲信号);axis([0 6 -1 1.5]);grid on; 对产生的信号进行Fourier变换，从频率域分析信号的特征，并说明方波信号和锯齿波信号的信号带宽；（进行傅里叶变换时注意采样频率）源程序：fs=200;det=1/fs; t=0:det:6;y1=sin(2*pi*5*t);Y1=fft(y1);y2=square(2*pi*5*t);Y2=fft(y2);y3=sawtooth(2*pi*5*t);Y3=fft(y3);subplot(3,2,1),plot(t,y1);grid on;xlabel(时间);ylabel(幅值);title(正弦信号); subplot(3,2,2),plot(abs(Y1/1024));grid on;xlabel(频率);ylabel(幅值);title(正弦信号频谱); subplot(3,2,3),plot(t,y2);grid on;xlabel(时间);ylabel(幅值);title(方波信号);subplot(3,2,4),plot(abs(Y2/1024));grid on;xlabel(频率);ylabel(幅值);title(方波信号频谱);subplot(3,2,5),plot(t,y3);grid on;xlabel(时间);ylabel(幅值);title(锯齿信号);subplot(3,2,6),plot(abs(Y3/1024));grid on;xlabel(频率);ylabel(幅值);title(锯齿信号频谱);产生复合信号：由3个不同频率、幅值的正弦信号叠加的信号，从图形上判断信号的特征；产生由正弦信号和随机信号叠加的混合信号，从图形上判断信号的特征；产生由正弦信号和方波叠加的信号，从图形上判断信号的特征。源程序：fs=1000;det=1/fs; t=0:det:6;y1=2*sin(2*pi*0.5*t)+sin(2*pi*5*t)+3*sin(2*pi*1*t);y2=square(2*pi*0.5*t)+sin(2*pi*0.5*t);y3=sin(2*pi*0.5*t)+randn(size(t));subplot(3,1,1),plot(t,y1);xlabel(时间);ylabel(幅值)title(正弦叠加信号);grid on; subplot(3,1,2),plot(t,y2);xlabel(时间);ylabel(幅值);title(正弦—方波叠加信号);grid on;