时域周期信号的频谱在频域上是

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周期信号的时域及其频域分析

标签:文库时间:2024-12-15
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周期信号的时域及其频域分析

一、 实验目的

1、 掌握multisim软件的应用及用虚拟仪器对周期信号的频谱测量

2、 掌握选频电平表的使用,对信号发生器输出信号(方波、三角波、矩形波

等)频谱的测量 二、 实验原理

周期信号的傅里叶级数分析法,可以把周期信号表示为三角傅里叶级数或指数傅里叶级数,其中周期信号应满足1、 周期信号表示为三角傅里叶级数

f(t)=

.

式中,为直流分量,角频率。

当n=1,cos(Ωt)和

和为n次谐波分量系数,T为周期,Ω=为

sin(Ωt)合成角频率为Ω=的正弦分量,称为基波

分量,Ω称为基波频率;当n>1(n为整数),cos(nΩt)和sin(nΩt)合成

角频率为nΩ的正弦分量,称为n次谐波分量,nΩ称为谐波频率。 2、 周期信号表示为指数傅里叶级数

将一周期信号f(t)分解为谐波分量,即

f(t)=

其中,

是第n次谐波分量的复数振幅。三角傅里叶级数和指数傅里叶级数虽然形式不同,但是实际上它们是属于同一性质的级数,即都是将一周期信号表示为直流分量和谐波分量之和。

三、 实验内容

1、 在multisim实现周期信号的时域频域测量及分析 (1)、绘制测量电路

1

XSA1INTXSC1Ext Trig+_A+_+B

周期信号的频谱

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实验二 周期信号的频谱

三 实验的参考程序

%傅立叶级数的部分和,最高谐波次数为3,21,41和81的波形比较 sy2_1.m %锯形波形 clear all

n_max=[3 21 41 81]; N=length(n_max); t=-1.1:.001:1.1; omega_0=2*pi; for k=1:N n=[];

n=[1:n_max(k)];

b_n=2./(pi*n).*(-1).^(1+n); x=b_n*sin(omega_0*n'*t);

subplot(N,1,k),plot(t,x,'linewidth',2); axis([-1.1 1.1 -1.5 1.5]);

line([-1.1 1.1],[0 0],'color','r'); line([0 0],[-1.5 1.5],'color','r');

bt=strcat('最高谐波次数=',num2str(n_max(k))); title(bt); end

%三角波形 clear all

n_max=[3 21 41 81]; A=1;

N=length(n_max);

周期信号的频谱

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实验二 周期信号的频谱

三 实验的参考程序

%傅立叶级数的部分和,最高谐波次数为3,21,41和81的波形比较 sy2_1.m %锯形波形 clear all

n_max=[3 21 41 81]; N=length(n_max); t=-1.1:.001:1.1; omega_0=2*pi; for k=1:N n=[];

n=[1:n_max(k)];

b_n=2./(pi*n).*(-1).^(1+n); x=b_n*sin(omega_0*n'*t);

subplot(N,1,k),plot(t,x,'linewidth',2); axis([-1.1 1.1 -1.5 1.5]);

line([-1.1 1.1],[0 0],'color','r'); line([0 0],[-1.5 1.5],'color','r');

bt=strcat('最高谐波次数=',num2str(n_max(k))); title(bt); end

%三角波形 clear all

n_max=[3 21 41 81]; A=1;

N=length(n_max);

信号时域频域及其转换

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信号分析方法概述:

通用的基础理论是信号分析的两种方法:1 是将信号描述成时间的函数 2 是将信号描述成频率的函数。也有用时域和频率联合起来表示信号的方法。时域、频域两种分析方法提供了不同的角度,它们提供的信息都是一样,只是在不同的时候分析起来哪个方便就用哪个。 思考:

原则上时域中只有一个信号波(时域的频率实际上是开关器件转动速度或时钟循环次数,时域中只有周期的概念),而对应频域(纯数学概念)则有多个频率分量。

人们很容易认识到自己生活在 时域与空间域 之中(加起来构成了三维空间),所以比较好理解 时域的波形(其参数有:符号周期、时钟频率、幅值、相位 )、空间域的多径信号也比较好理解。

但数学告诉我们,自己生活在N维空间之中,频域就是其中一维。时域的信号在频域中会被对应到多个频率中,频域的每个信号有自己的频率、幅值、相位、周期(它们取值不同,可以表示不同的符号,所以频域中每个信号的频率范围就构成了一个传输信道。 时域中波形变换速度越快(上升时间越短),对应频域的频率点越丰富。

所以:OFDM中,IFFT把频域转时域的原因是:IFFT的输入是多个频率抽样点(即 各子信道的符号),而IFFT之后

周期信号频谱的特点

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周期信号频谱的特点

在结构施工测量中,按装修工程要求将装饰施工所需要的控制点、线及时弹在墙、板上,作为装饰工程施工的控制依据。

1.地面面层测量

在四周墙身与柱身上投测出100cm水平线,作为地面面层施工标高控制线。

根据每层结构施工轴线放出各分隔墙线及门窗洞口的位置线。

2.吊顶和屋面施工测量

以1000m线为依据,用钢尺量至吊顶设计标高,并在四周墙上弹出水平控制线。对于装饰物比较复杂的吊顶,应在顶板上弹出十字分格线,十字线应将顶板均匀分格,以此为依据向四周扩展等距方格网来控制装饰物的位置。

屋面测量首先要检查各方向流水实际坡度是否符合设计要求,并实测偏差,在屋面四周弹出水平控制线及各方向流水坡度控制线。

3.墙面装饰施工测量

内墙面装饰控制线,竖直线的精度不应低于1/3000,水平线精度每3m两端高差小于±1mm,同一条水平线的标高允许误差为±3mm。外墙面装饰用铅直线法在建筑物四周吊出铅直线以控制墙面竖直度、平整度及板块出墙面的位置。

4.电梯安装测量

在结构施工中,从电梯井底层开始,以结构施工控制线为准,及时测量电梯井净空尺寸,并测定电梯井中心控制线。

周期信号的频谱分析

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信号与系统

实验报告

实验三 周期信号的频谱分析

实验报告评分:_______

实验三 周期信号的频谱分析

实验目的:

1、掌握连续时间周期信号的傅里叶级数的物理意义和分析方法;

2、观察截短傅里叶级数而产生的“Gibbs现象”,了解其特点以及产生的原因;

3、掌握各种典型的连续时间非周期信号的频谱特征。

实验内容:

(1)Q3-1 编写程序Q3_1,绘制下面的信号的波形图:

其中,0 = 0.5π,要求将一个图形窗口分割成四个子图,分别绘制cos(?0t)、cos(3?0t)、cos(5?0t) 和x(t) 的波形图,给图形加title,网格线和x坐标标签,并且程序能够接受从键盘输入的和式中的项数。

程序如下:

clear,%Clear all variables

close all,%Close all figure windows

dt = 0.00001; %Specify the step of time variable t = -2:dt:4; %Specify the interval of time w0=0.5*pi; x1=cos(w0.*t); x2=cos(3*w0.*t); x3=cos

肌电信号的时域和频域分析

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肌电信号的时域和频域分析

摘要:肌电信号是产生肌肉力的电信号根源,它是肌肉中很多运动单元动作电 位在时间和空间上的叠加,反映了神经,肌肉的功能状态,在基础医学研究、 临床诊断和康复工程中有广泛的应用。

其种类重要有两种:一,临床肌电图检查多采用针电极插入肌肉检测肌 电图,其优点是干扰小,定位性好,易识别,但由于它是一种有创伤的检测 方法,其应用收到了一定的限制。二,表面肌电则是从人体皮肤表面通过电 极记录下来的神经肌肉活动时发放的生物电信号,属于无创伤性,操作简单, 病人易接受,有着广泛的应用前景。

本次设计基于matlab用小波变换对肌电信号进行消噪处理,分别选用20N的肌电信号数据和50N的肌电数据进行对比,最后在GUI界面上完成相应的功能处理。

关键字:肌电信号 Matlab 小波去噪 GUI

第一章 绪论

肌电信号是产生肌肉力的电信号根源,它是肌肉中很多运动单元动作电位 在 时 间 和 空 间 上 的 叠 加,反 映 了 神 经,肌 肉 的 功 能 状 态,在基础医学研究、临床诊断和康复工程中有广泛的应用。

其种类重要有两种:一,临床肌电图检查多采用针电极插入肌肉检测肌电图,其优点是干扰小,定位性好,易识别,但

非周期信号的频谱分析

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非周期信号的频谱分析

一、 实验目的

1) 掌握用MATLAB编程,分析门信号的频谱; 2) 掌握用MATLAB编程,分析冲击信号的频谱; 3) 掌握用MATLAB编程,分析直流信号的频谱; 4) 掌握用MATLAB编程,分析阶跃信号的频谱; 5) 掌握用MATLAB编程,分析单边信号的频谱; 二、 实验原理 常见的非周期信号有: 1、 门信号

门信号的傅里叶变换对为:

?1??g?(t)???0??t?t??22sin(?F(j?)???2)?2??????Sa??2?? ?它的幅度频谱和相位频谱分别为

???0sin()?0??????2 F(j?)??Sa?? ?(?)????2????sin()?0??22、 冲激信号

冲激信号的傅里叶变换对为

?(t)?1

3、 直流信号

直流信号的傅里叶变换为

1?2??(?)

4、 阶跃信号

阶跃信号的傅里叶变换为

u(t)?111?sgn(t)????(?) 22j?5、 单边指数信号

单边指数信号的傅里叶变换对为

?e?atf(t)???0

t?0t?0?1

??j?幅度频谱和相位频谱分别为

F(j?)?1? ?(?)??arctan()

a??j?三、 涉及的

第2章时域离散信号和系统的频域分析

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第2章 时域离散信号和系统的 频域分析x(n) 1 012 3 4 |X(e j )| n

-2

-

0

2

对于离散时间信号与系统—— 时域分析方法采用差分方程描述 频域分析方法则用Z变换或傅里叶变换这一数学工具 本章主要内容: 本章学习序列的傅里叶变换和Z变换,以及利用Z变换 分析信号和系统的频域特性。 2.1 序列的傅里叶变换的定义及性质 2.2 时域离散信号的傅里叶变换与模拟信号的傅里叶变换之 间的关系 2.3 序列的Z变换 2.4 系统函数与频率响应

2. 1 序列的傅立叶变换的定义及性质一、序列的傅里叶变换的定义众所周知,连续时间信号x(t)的傅里叶变换定义为:

X ( j ) FT [ x(t )] x(t )e - j t dt-

而X(jΩ)的傅里叶反变换定义为1 x( t ) FT [ X ( j )] 2 -1

-

X ( j )e j t d

离散时间信号x(n)的傅里叶变换定义为

X (e j ) 反变换1 x ( n) 2

n -

- j n x ( n ) e

-

X (e j )e j n d

在物理意义上,X(ejω)表示序列x(n)的频谱,ω为数字

第2章 时域离散信号和系统的频域分析

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第2章

时域离散信号和系统的频域分析

第二章 时域离散信号和系统的频域分析

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第2章

时域离散信号和系统的频域分析

2.1 引言信号和系统的分析方法有两种:时域分析方法 和变换域分析方法。

连续系统: 时域分析微分方程

傅利叶变换、拉氏变换

代数方程

离散系统: 时域分析

傅利叶变换、Z变换

差分方程

代数方程2/115

第2章

时域离散信号和系统的频域分析

序列的傅利叶变换 序列傅利叶变换的性质 序列的Z变换 不同形式序列的Z变换及其收敛域 Z逆变换 Z变换的性质 系统函数与频率特性

3/115

第2章

时域离散信号和系统的频域分析

§2.2

序列的傅利叶变换

2.2.1 序列的傅里叶变换的定义 众所周知,连续时间信号f(t)的傅里叶变换定义为:

而F(jΩ)的傅里叶反变换定义为

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第2章

时域离散信号和系统的频域分析

离散时间信号x(n)的傅里叶变换定义为:DTFT(2.2.1)

只有当序列x(n)绝对可和,即(2.2.2)

x(n)的傅里叶变换才存在且连续。 X(ejω)的傅里叶反变换定义为(2.2.4) 5/115

第2章

时域离散信号和系统的频域分析

在物理意义上,X(ejω)表示序列x(n)的频谱, ω为数字域频率。X(ejω)一般为复