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实验一信号的时频分析实验.ppt

1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,赵华,实验一 信号的时频分析实验,信号的时频分析实验,实验目的,实验原理,实验步骤,实验目的,掌握信号时频分析方法。,掌握能量信号、周期性功率信号和非周期性功率信号的概念。,掌握能量信号和功率信号的截断信号的时频域特性。,掌握相关函数的概念及与功率谱的关系。,实验原理,能量信号的时频分析,功率信号的时频分析,信号的频域分析方法,连续信号的离散化,matlab,对信号时频分析的方法,能量信号的时频分析,功率信号的时频分析,信号的频域分析方法,连续非周期信号的傅里叶变换(,FT,),连续周期信号的傅立叶

2、级数(,FS,),离散非周期信号的傅里叶变换(,DTFT,),离散周期信号的傅立叶级数(,DFS,),连续,周期,非连续,离散,信号的频域分析方法,离散傅里叶变换(,DFT,),快速傅里叶变换(,FFT,),连续信号的离散化,matlab,对信号时频分析的方法,相关,快速傅立叶变换,求功率谱密度(直接法),求功率谱密度(自相关函数),相关,自相关:调用格式为,c=,xcorr(x,),或,c=,xcorr(x,maxlags,),,其中,x,为输入序列,,c,为它的自相关函数估计。,maxlags,为,x,的最大时延,若缺省,函数返回值,c,长度是,2N-1,;若不缺省,返回值,c,长度是,2

3、maxlags+1,。,快速傅立叶变换,bt,=0;%,开始时间,dt,=0.001;%,时间间隔,N=1024;%,傅立叶变换点数,et=,bt+N,*,dt-dt,;%,结束时间,t=,bt:dt:et,;%,时间域,TT=et-,bt,;%,总的时间,y=sin(2*pi*50*t);%,待分析的信号,Y=,fftshift(fft(y,N,);,df,=1/TT;%,频率间隔,Tf,=N*,df,;%,分析的频宽,f=-Tf/2+df:df:Tf/2;%,频率域,快速傅立叶变换,求功率谱密度(直接法),Pyy,=abs(Y/Tf).2/TT;%,计算功率谱密度,求功率谱密度(自相关函

4、数),M=N;,Ryy,=zeros(1,M);,for m=1:M,for n=1:N-m+1,Ryy(m,)=,Ryy(m)+y(n,)*y(n+m-1);,end,Ryy(m,)=Ryy(m)/(N-m+1);,End,Pyy2=,fftshift(fft(Ryy,M)/Tf,;,求功率谱密度(自相关函数),实验步骤,输入余弦信号,采样间隔取,dt,=0.001s,,采样点数取,N=512,。将其变换到频域观察其频谱,再将其反变换到时域与原信号进行比较,并绘制该信号的时域和频域波形。,通过直接求解法求该余弦信号的功率谱密度,并绘制该信号的功率谱密度波形。,分别用,xcorr,函数和自编制自相关函数的方式,求该余弦信号的自相关函数,并绘制自相关函数波形。,实验步骤,利用自相关函数和功率谱密度的关系且该余弦信号的功率谱密度,并绘制该信号的功率谱密度波形。,改变抽样间隔,dt,=0.002s,,重复步骤,1,、,2,、,3,、,4,。,改变采样点数,N=1024,,重复,1,、,2,、,3,、,4,、,5,。,输入信号,重复,1,、,2,、,3,、,4,、,5,、,6,。,

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