实验3-信号的频域分析 下载本文

由程序执行结果可知,当矩形脉冲宽度增大时,信号占有频带减小,二者呈反比关系。

③让矩形脉冲的面积始终等于1,观察矩形脉冲信号时域波形和频谱随矩形脉冲宽度的变化趋势。

Matlab程序如下:

syms w B=input('B=') A=1

x=(2*A/w)*sin(w*B/2) subplot(211)

ezplot(abs(x),[-6*pi,6*pi]) grid on

xlabel('\\omege') ylabel('Magnitude') title('|x(\\omega)|')

X=heaviside(t+B/2)-heaviside(t-B/2) subplot(212) ezplot(X,[-5:5])

程序执行如下:

B=0.5

: B=1

B=3

由程序执行结果可知,时域波形幅值越大,信号占有的频带宽度越宽。

思考:

①比较矩形脉冲信号和周期矩形脉冲信号的频谱,两者之间有何异同? 答:

同:它们的有效频带宽度都是与脉冲宽度成反比。

异:周期矩形脉冲信号的频谱是离散的,而矩形脉冲信号的频谱连续。

②根据矩形脉冲宽度变化时频谱的变化规律,说明信号的有效频带宽度与其时域宽度之间的关系。当脉冲宽度趋于0,脉冲的面积始终等于一,其频谱有何特点?

答:矩形脉冲信号的有效频带宽度与其时域宽度成反比;当脉冲宽度趋于0,脉冲的面积始终等于一,其频谱会无限趋近于高度为1的一条直线。

(3)已知x(n)是如图所示的周期方波序列。利用MATLAB绘制周期方波序列的频谱波形,改变参数N和N1的大小,观察频谱波形的变化趋势。 Matlab程序如下:

N=input('N=') N1=input('N1=') n=-N1:N1 x1=ones(size(n)) n=N1+1:N-N1-1 x2=zeros(size(n)) x=[x1,x2] n=-N1:N-N1-1 X=fft(x) subplot(211) stem(n,x,'filled') xlabel('n') title('x(n)') subplot(212) stem(n,X,'filled') xlabel('k') title('X(k)')

程序执行如下:

N=9,N1=2