(8.5.1)--课件8-5连续信号频域分析的MATLAB实现.pdf

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1、第第8 8章章 基基于于M MA AT TL LA AB B的的 信信号号与与系系统统分分析析信信号号与与系系统统分分析析12 利用MATLAB分析非周期信号的频谱 周期信号的分解合成与吉布斯现象 利用MATLAB分析周期信号的频谱31102nnnntnbtnaatf)sin()cos()(傅傅里里叶叶系系数数222()cos()d0,1,2,3,TTnaf tn ttnT222()sin()d1,2,3,TTnbf tn ttnT（1 1）（2 2）（3 3）满满足足狄狄里里赫赫利利条条件件的的周周期期信信号号可可以以展展开开成成傅傅里里叶叶级级数数图图1 1 方方波波信信号号4111353

2、51 3 5()sin()sin()sin()sin(),f ttttntnn图图示示方方波波信信号号（4 4）40 na 奇奇数数偶偶数数nnnbn,4,0 其其傅傅里里叶叶级级数数展展开开式式为为方方波波信信号号分分解解合合成成的的M MA AT TL LA AB B代代码码567图图1 1 方方波波信信号号411135351 3 5()sin()sin()sin()sin(),f ttttntnn图图示示方方波波信信号号傅傅里里叶叶级级数数展展开开式式（4 4）8M MA AT TL LA AB B绘绘制制三三维维曲曲线线的的命命令令p pl lo ot t3 3（x x,y y,z z

3、)画画出出x x,y y,z z表表示示坐坐标标值值的的三三维维曲曲线线注注意意x x,y y,z z的的维维数数要要一一致致910)cos(2)(nnntnAAtf幅幅度度频频率率相相位位三三角角形形式式傅傅里里叶叶级级数数(a a)单单边边幅幅度度谱谱 (b b)单单边边相相位位谱谱 (c c)双双边边幅幅度度谱谱 ntjnjnntjnneeFeFtfn)(幅幅度度频频率率相相位位指指数数形形式式傅傅里里叶叶级级数数(d d)双双边边相相位位谱谱 nnAF21 nn-图图2 2 连连续续周周期期信信号号的的频频谱谱 10利利用用积积分分的的数数值值运运算算近近似似计计算算傅傅里里叶叶系系数

4、数t tr ra ap pz z(Y Y)通通过过梯梯形形法法计计算算 Y Y 的的近近似似积积分分a ab bs s(F F)计计算算F F的的幅幅度度谱谱011/()()Ttjn tjnk tnTkFf t edtf k t etTT（5 5）a an ng gl le e(F F)计计算算F F的的相相位位谱谱11绘绘制制方方波波信信号号频频谱谱的的M MA AT TL LA AB B代代码码12图图3 302468101200.10.20.30.40.5n|Fn|幅度谱024681012-2-1.5-1-0.50nTheta相位谱周周期期信信号号频频谱谱的的特特点点：离离散散性性收收敛

5、敛性性谐谐波波性性13 dtetfjFtj )()(12()()j tf tF jed()()()F jRjX()()jF je 14M MA AT TL LA AB B提提供供了了计计算算频频谱谱的的函函数数f ff ft t(x x)计计算算信信号号M M点点的的频频谱谱，M M是是序序列列x x的的长长度度f ff ft t(x x,N N)计计算算信信号号N N点点的的频频谱谱M M N N，将将原原序序列列裁裁为为N N点点计计算算N N点点的的频频谱谱；M M N N，将将原原序序列列补补零零至至N N点点，然然后后计计算算N N点点的的频频谱谱。f ff ft ts sh hi if ft t(X X)重重新新排排列列f ff ft t的的输输出出结结果果。男男声声女女声声15童童声声图图6 6图图5 5图图4 4非非周周期期信信号号频频谱谱分分析析的的M MA AT TL LA AB B代代码码1617男男声声信信号号频频谱谱女女声声信信号号频频谱谱童童声声信信号号频频谱谱图图9 9图图8 8图图7 7信号与系统分析18