數(shù)字信號(hào)課設(shè)-利用FFT對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析

1、學(xué) 號(hào) 1207040208天津城建大學(xué) 數(shù)字信號(hào)處理 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)利用FFT對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析起止日期： 2015 年 1 月 5 日 至 2015 年 1 月 16 日學(xué)生姓名劉浩男班級(jí)12電信2班成績(jī)指導(dǎo)教師(簽字)計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院2015年 1月 16日14天津城建大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)2014 2015 學(xué)年第 1 學(xué)期 計(jì)算機(jī)與信息工程 學(xué)院 電子信息工程 專(zhuān)業(yè) 12電信2班 班級(jí)課程設(shè)計(jì)名稱(chēng)： 數(shù)字信號(hào)處理 設(shè)計(jì)題目： 利用FFT對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析 完成期限：自 2015 年 1 月 5 日至 2015 年 1 月 16 日共 2 周設(shè)計(jì)依據(jù)、要求及主要內(nèi)容：一課程設(shè)計(jì)依據(jù)在掌握數(shù)

2、字信號(hào)處理相關(guān)理論的基礎(chǔ)上，根據(jù)數(shù)字信號(hào)處理課程所學(xué)知識(shí)，利用Matlab對(duì)正弦信號(hào)和輸入的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行頻譜分析。二課程設(shè)計(jì)內(nèi)容1.模擬信號(hào)，以進(jìn)行采樣，求N128點(diǎn)FFT的幅度頻譜；要求：求出信號(hào)的2個(gè)模擬頻率和數(shù)字頻率各為多少？這兩個(gè)頻率數(shù)值與利用Matlab進(jìn)行FFT頻譜分析結(jié)果是否一致？ 2. 在Matlab程序中讀入一段語(yǔ)音信號(hào)，對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行頻譜分析。三課程設(shè)計(jì)要求1. 要求獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)。2. 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)封面格式要求見(jiàn)天津城建大學(xué)課程設(shè)計(jì)教學(xué)工作規(guī)范附表13. 課程設(shè)計(jì)的說(shuō)明書(shū)要求簡(jiǎn)潔、通順，計(jì)算正確，圖紙表達(dá)內(nèi)容完整、清楚、規(guī)范。4. 運(yùn)行程序，觀察并保存程序運(yùn)行結(jié)果，能

3、夠?qū)\(yùn)行結(jié)果進(jìn)行結(jié)果分析。5. 課設(shè)說(shuō)明書(shū)要求：1) 說(shuō)明題目的設(shè)計(jì)原理和思路、采用方法及程序。2) 詳細(xì)說(shuō)明調(diào)試方法和調(diào)試過(guò)程，并給程序加注釋。3) 給出程序運(yùn)行結(jié)果，并對(duì)其進(jìn)行說(shuō)明和分析。 指導(dǎo)教師（簽字）： 系主任（簽字）： 批準(zhǔn)日期： 2014 年12月 31 日目 錄第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求11.1 課程設(shè)計(jì)依據(jù)11.2 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容11.3 課程設(shè)計(jì)要求1第二章 設(shè)計(jì)原理22.1 FFT基本原理22.2 FFT基本應(yīng)用22.3 MATLAB基本函數(shù)調(diào)用3第三章 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)43.1 模擬信號(hào)的頻譜分析43.1.1 任務(wù)要求43.1.2 程序代碼43.1.3 運(yùn)行結(jié)果53.2 語(yǔ)音信號(hào)的頻

4、譜分析63.2.1 程序代碼63.2.2 運(yùn)行結(jié)果6第四章 設(shè)計(jì)結(jié)果及分析74.1 模擬信號(hào)頻譜結(jié)果的分析74.2 語(yǔ)音信號(hào)頻譜結(jié)果的分析10第五章 總結(jié)11參考文獻(xiàn)12附錄 主要程序13第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1.1 課程設(shè)計(jì)依據(jù)在掌握數(shù)字信號(hào)處理相關(guān)理論的基礎(chǔ)上，根據(jù)數(shù)字信號(hào)處理課程所學(xué)知識(shí)，利用Matlab對(duì)正弦信號(hào)和輸入的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行頻譜分析。1.2 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容1.模擬信號(hào)，以進(jìn)行采樣，求N128點(diǎn)FFT的幅度頻譜；要求：求出信號(hào)的2個(gè)模擬頻率和數(shù)字頻率各為多少？這兩個(gè)頻率數(shù)值與利用Matlab進(jìn)行FFT頻譜分析結(jié)果是否一致？ 2. 在Matlab程序中讀入一段語(yǔ)音信號(hào)，對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行

5、頻譜分析。1.3 課程設(shè)計(jì)要求1.要求獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)。2.課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)封面格式要求見(jiàn)天津城建大學(xué)課程設(shè)計(jì)教學(xué)工作規(guī)范附表13.課程設(shè)計(jì)的說(shuō)明書(shū)要求簡(jiǎn)潔、通順，計(jì)算正確，圖紙表達(dá)內(nèi)容完整、清楚、規(guī)范。4.運(yùn)行程序，觀察并保存程序運(yùn)行結(jié)果，能夠?qū)\(yùn)行結(jié)果進(jìn)行結(jié)果分析。5.課設(shè)說(shuō)明書(shū)要求：1)說(shuō)明題目的設(shè)計(jì)原理和思路、采用方法及程序。2)詳細(xì)說(shuō)明調(diào)試方法和調(diào)試過(guò)程，并給程序加注釋。3)給出程序運(yùn)行結(jié)果，并對(duì)其進(jìn)行說(shuō)明和分析。第二章 設(shè)計(jì)原理2.1 FFT基本原理離散傅里葉變換（Discrete Fourier Transform，縮寫(xiě)為DFT），是傅里葉變換在時(shí)域和頻域上都呈離散的形式，將信號(hào)的

6、時(shí)域采樣變換為其DTFT的頻域采樣。在形式上，變換兩端（時(shí)域和頻域上）的序列是有限長(zhǎng)的，而實(shí)際上這兩組序列都應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是離散周期信號(hào)的主值序列。即使對(duì)有限長(zhǎng)的離散信號(hào)作DFT，也應(yīng)當(dāng)將其看作其周期延拓的變換。在實(shí)際應(yīng)用中通常采用快速傅里葉變換（即FFT）計(jì)算DFT。FFT，即為快速傅里葉變換，是離散傅里葉變換的快速算法，它是根據(jù)離散傅里葉變換的奇、偶、虛、實(shí)等特性，對(duì)離散傅里葉變換的算法進(jìn)行改進(jìn)獲得的。它對(duì)傅里葉變換的理論并沒(méi)有新的發(fā)現(xiàn)，但是對(duì)于在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或者說(shuō)數(shù)字系統(tǒng)中應(yīng)用離散傅里葉變換，可以說(shuō)是進(jìn)了一大步。設(shè)x(n)為N項(xiàng)的復(fù)數(shù)序列，由DFT變換，任一X（m）的計(jì)算都需要N次復(fù)數(shù)乘法和N

7、-1次復(fù)數(shù)加法，而一次復(fù)數(shù)乘法等于四次實(shí)數(shù)乘法和兩次實(shí)數(shù)加法，一次復(fù)數(shù)加法等于兩次實(shí)數(shù)加法，即使把一次復(fù)數(shù)乘法和一次復(fù)數(shù)加法定義成一次“運(yùn)算”（四次實(shí)數(shù)乘法和四次實(shí)數(shù)加法），那么求出N項(xiàng)復(fù)數(shù)序列的X（m）,即N點(diǎn)DFT變換大約就需要N2次運(yùn)算。當(dāng)N=1024點(diǎn)甚至更多的時(shí)候，需要N2=1048576次運(yùn)算，在FFT中，利用WN的周期性和對(duì)稱(chēng)性，把一個(gè)N項(xiàng)序列（設(shè)N=2k,k為正整數(shù)），分為兩個(gè)N/2項(xiàng)的子序列，每個(gè)N/2點(diǎn)DFT變換需要（N/2）2次運(yùn)算，再用N次運(yùn)算把兩個(gè)N/2點(diǎn)的DFT變換組合成一個(gè)N點(diǎn)的DFT變換。這樣變換以后，總的運(yùn)算次數(shù)就變成N 2（N/2）2=N N2/2。繼續(xù)上面

8、的例子，N=1024時(shí)，總的運(yùn)算次數(shù)就變成了525312次，節(jié)省了大約50%的運(yùn)算量。而如果我們將這種“一分為二”的思想不斷進(jìn)行下去，直到分成兩兩一組的DFT運(yùn)算單元，那么N點(diǎn)的DFT變換就只需要Nlog2N次的運(yùn)算，N在1024點(diǎn)時(shí)，運(yùn)算量?jī)H有10240次，是先前的直接算法的1%，點(diǎn)數(shù)越多，運(yùn)算量的節(jié)約就越大，這就是FFT的優(yōu)越性。當(dāng)然，也因?yàn)檫@一思想，只有當(dāng)項(xiàng)數(shù)N=2M（M為正整數(shù)）時(shí)，才能進(jìn)行FFT的運(yùn)算。2.2 FFT基本應(yīng)用周期信號(hào)的頻譜是離散譜，只有用整數(shù)倍周期的長(zhǎng)度作FFT，得到的離散譜才能代表周期信號(hào)的頻譜。如果不知道信號(hào)周期，可以盡量選擇信號(hào)的觀察時(shí)間長(zhǎng)一些。在各種信號(hào)序列中

9、，有限長(zhǎng)序列占重要地位。對(duì)有限長(zhǎng)序列可以利用離散傅立葉變換(DFT)進(jìn)行分析。DFT 不但可以很好的反映序列的頻譜特性，而且易于用快速算法(FFT)在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行分析。有限長(zhǎng)序列的 DFT 是其z 變換在單位圓上的等距離采樣，或者說(shuō)是序列傅立葉的等距離采樣，因此可以用于序列的譜分析。FFT 是DFT 的一種快速算法，它是對(duì)變換式進(jìn)行一次次分解，使其成為若干小數(shù)據(jù)點(diǎn)的組合，從而減少運(yùn)算量。在 MATLAB 信號(hào)處理工具箱中的函數(shù)fft（x,n）,可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)序列的N 點(diǎn)快速傅立葉變換。頻譜分辨率直接和FFT的變換區(qū)間N有關(guān)，因?yàn)镕FT能夠?qū)崿F(xiàn)的頻率分辨率是2/ND?？梢愿鶕?jù)此式選擇FFT的變換區(qū)

10、間N。誤差主要來(lái)自于用FFT作頻譜分析是，得到的是離散譜，兒信號(hào)（周期信號(hào)除外）是連續(xù)譜，只有當(dāng)N較大時(shí)，離散譜的包絡(luò)才能逼近于連續(xù)譜，因此N要適當(dāng)選擇大一些。2.3 MATLAB基本函數(shù)調(diào)用cos(); %余弦函數(shù)sin(); %正弦函數(shù)fft(); %FFT變換函數(shù)wavread(); %讀WAV音頻文件函數(shù)length(); %求長(zhǎng)度函數(shù)figure(); %新建圖形函數(shù)subplot(); %圖形分塊函數(shù)plot(); %繪制折線(xiàn)圖函數(shù)stem(); %繪制桿圖函數(shù)title(); %寫(xiě)標(biāo)題函數(shù)xlabel(); %寫(xiě)x軸標(biāo)題函數(shù)ylabel(); %寫(xiě)y軸標(biāo)題函數(shù)grid; %添加網(wǎng)

11、格第三章 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)3.1 模擬信號(hào)的頻譜分析3.1.1 任務(wù)要求模擬信號(hào)，以進(jìn)行采樣，求N128點(diǎn)FFT的幅度頻譜；要求：求出信號(hào)的2個(gè)模擬頻率和數(shù)字頻率各為多少？這兩個(gè)頻率數(shù)值與利用Matlab進(jìn)行FFT頻譜分析結(jié)果是否一致？3.1.2 程序代碼close all; clc; clear all; %清零，清屏，關(guān)閉其他窗口，f1=2; A1=2; %指定各余弦信號(hào)的頻率和幅值f2=4; A2=5;fs=128; %指定采樣頻率n=0:127; %指定采樣時(shí)刻x1=A1*sin(2*pi*f1/fs*n); %產(chǎn)生各余弦信號(hào)序列x2=A2*cos(2*pi*f2/fs*n);y1=x1+x2

12、; %通過(guò)疊加形成復(fù)合信號(hào)y1%繪制各余弦信號(hào)，噪聲信號(hào)及其復(fù)合信號(hào)subplot(3,1,1); plot(n,x1);title('余弦信號(hào)1');grid;subplot(3,1,2); plot(n,x2);title('余弦信號(hào)2');grid;subplot(3,1,3); plot(n,y1);title('復(fù)合信號(hào)');grid;%用快速傅立葉變換對(duì)復(fù)合信號(hào)進(jìn)行頻譜分析Fy1=fft(y1); figure; %換一頁(yè)顯示 subplot(1,1,1);stem(n,abs(Fy1),'.');title('

13、;復(fù)合信號(hào)的FFT頻譜分析');xlabel('2k/N');ylabel('|X(k)|');grid;3.1.3 運(yùn)行結(jié)果3.2 語(yǔ)音信號(hào)的頻譜分析3.2.1 程序代碼（在Matlab程序中讀入一段語(yǔ)音信號(hào)，對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行頻譜分析。）x1,fs,nbits=wavread('abc.wav');%matlab中fs默認(rèn)44100Hz，nbits為16bit%sound(x1,fs);n=length(x1);t= 0: 1/fs:( n- 1) /fs ;x11=fft(x1,n); f=0:fs/n:fs*(n-1)/n; figu

14、re(1);subplot(2,1,1);plot(t,x1);grid; title('原始語(yǔ)音時(shí)域信號(hào)波形');xlabel('時(shí)間(t)');ylabel('幅值(x)');subplot(2,1,2);plot(f,abs(x11); grid;xlabel('頻率（f）'); ylabel('幅度（z）'); title('原始語(yǔ)音頻域信號(hào)波形');3.2.2 運(yùn)行結(jié)果第四章 設(shè)計(jì)結(jié)果及分析4.1 模擬信號(hào)頻譜結(jié)果的分析由題意可知，給定的模擬信號(hào)為，則該模擬信號(hào)對(duì)應(yīng)的2個(gè)模擬角頻率為1=4

15、，2=8（單位：rad/s），其相應(yīng)的2個(gè)模擬頻率為f1=2，f2=4（單位：Hz）。以進(jìn)行采樣（采樣頻率fs=100Hz，N=128），得到采樣序列x(n)=2sin(0.04n)+5cos(0.08n)，則該采樣序列對(duì)應(yīng)的2個(gè)數(shù)字頻率為1=1/fs=0.04，2=2/fs=0.08下面是利用Matlab進(jìn)行FFT頻譜分析的結(jié)果：圖4.1.1 fs=100Hz的頻譜分析由上圖可以看出，由MATLAB進(jìn)行FFT頻譜分析的結(jié)果并不是和理論求得的只有兩個(gè)頻率上有頻率分量而別的頻率分量都為0，而是出現(xiàn)了5個(gè)左右的頻率分量，而且數(shù)字頻率的值也并不與理論分析的值重合。這是為什么呢？下面是原因分析：1、F

16、FT是DFT的快速算法，而DFT的實(shí)質(zhì)是有限長(zhǎng)序列傅里葉變換的有限點(diǎn)離散采樣，而上述得到的采樣序列是周期序列，并不是有限長(zhǎng)序列。2、根據(jù)DFT的隱含周期性可知，DFT實(shí)質(zhì)上是有限長(zhǎng)序列的周期延拓序列的頻譜特性。根據(jù)這一特性可知，當(dāng)從周期序列截取的有限長(zhǎng)序列正好是原周期序列的一個(gè)周期或正整數(shù)個(gè)周期時(shí)，利用FFT分析的有限長(zhǎng)序列的頻譜特性正好是原周期序列的頻譜特性；反之，當(dāng)從周期序列截取的有限長(zhǎng)序列不是原周期序列的一個(gè)周期或正整數(shù)個(gè)周期時(shí)，利用FFT分析的有限長(zhǎng)序列的頻譜特性不是原周期序列的頻譜特性，而是此時(shí)截取的有限長(zhǎng)序列的周期延拓序列的頻譜特性。根據(jù)上述原因分析，只有當(dāng)截取的有限長(zhǎng)序列正好是原

17、周期序列的一個(gè)周期或正整數(shù)個(gè)周期時(shí)，利用FFT分析的有限長(zhǎng)序列的頻譜特性才能正好是原周期序列的頻譜特性。根據(jù)1=1/fs，2=2/fs可知，T1=2/1=2/(1/fs)=2fs/1=2fs/4=fs/2，T2=2/2=2/(2/fs)=2fs/2=2fs/8=fs/4，因此T=fs/2，則N/T=N/(fs/2)=2N/fs；當(dāng)N/T（即2N/fs）的值為正整數(shù)時(shí)，利用FFT分析的有限長(zhǎng)序列的頻譜特性才能正好是原周期序列的頻譜特性。將N=128帶入，得N/T=256/fs；同時(shí)，采樣頻率fs應(yīng)該滿(mǎn)足采樣定理，即s>2c，因?yàn)?=4，2=8，則c=8，即s的取值為s>16，即fs&

18、gt;8，再根據(jù)N/T=256/fs的取值為正整數(shù)這一條件，可以求得fs的可能取值為16，32，64，128，256。即只有當(dāng)fs取16，32，64，128，256這五個(gè)值時(shí)，利用FFT分析的有限長(zhǎng)序列的頻譜特性才能正好是原周期序列的頻譜特性。下面我們來(lái)驗(yàn)證一下我們的推論：當(dāng)fs=100Hz時(shí)，正如圖4.1.1所示 ，利用FFT所得到的頻譜分析結(jié)果和理論分析的結(jié)果并不一致。再如，當(dāng)fs=90Hz時(shí)，利用FFT所得到的頻譜分析結(jié)果如下圖：圖4.1.2 fs=90Hz的頻譜分析很顯然，在該情況下利用FFT所得到的頻譜分析結(jié)果與理論分析的結(jié)果也不一致。當(dāng)fs=128Hz時(shí)，利用FFT所得到的頻譜分析

19、結(jié)果如下圖：圖4.1.3 fs=128Hz的頻譜分析此時(shí)，在該情況下利用FFT所得到的頻譜分析的結(jié)果與理論預(yù)測(cè)的一樣，只有兩個(gè)頻率有頻率分量，別的頻率分量均為0。而且，這兩條頻率分量對(duì)應(yīng)的數(shù)字頻率分別為1=2k1/N，2=2k2/N，將k1=2，k2=4，N=128代入可以得到，1=2k1/N=2*2/128=/32，2=2k2/N=2*4/128=/16。在該情況下的理論計(jì)算值為：1=1/fs=4/128=/32，2=2/fs=8/128=/16?？梢钥闯?，利用FFT所得到的頻譜分析的結(jié)果與理論分析的結(jié)果完全一致。同樣再如，當(dāng)fs=64Hz時(shí)，利用FFT所得到的頻譜分析結(jié)果如下圖：圖4.1.

20、4 fs=64Hz的頻譜分析同樣，此時(shí)在該情況下利用FFT所得到的頻譜分析的結(jié)果與理論預(yù)測(cè)的一樣，只有兩個(gè)頻率有頻率分量，別的頻率分量均為0。而且，這兩條頻率分量對(duì)應(yīng)的數(shù)字頻率分別為1=2k1/N，2=2k2/N，將k1=4，k2=8，N=128代入可以得到，1=2k1/N=2*4/128=/16，2=2k2/N=2*8/128=/8。在該情況下的理論計(jì)算值為：1=1/fs=4/64=/16，2=2/fs=8/64=/8?？梢钥闯?，利用FFT所得到的頻譜分析的結(jié)果與理論分析的結(jié)果完全一致。由此，可以驗(yàn)證“當(dāng)從周期序列截取的有限長(zhǎng)序列正好是原周期序列的一個(gè)周期或正整數(shù)個(gè)周期時(shí)，利用FFT分析的有

21、限長(zhǎng)序列的頻譜特性正好是原周期序列的頻譜特性；反之，當(dāng)從周期序列截取的有限長(zhǎng)序列不是原周期序列的一個(gè)周期或正整數(shù)個(gè)周期時(shí)，利用FFT分析的有限長(zhǎng)序列的頻譜特性不是原周期序列的頻譜特性，而是此時(shí)截取的有限長(zhǎng)序列的周期延拓序列的頻譜特性?！边@一結(jié)論。綜上所述，利用FFT對(duì)周期信號(hào)進(jìn)行頻譜分析時(shí)，當(dāng)從周期序列截取的有限長(zhǎng)序列正好是原周期序列的一個(gè)周期或正整數(shù)個(gè)周期時(shí)，分析結(jié)果是正確的，與理論值完全一致；反之，當(dāng)從周期序列截取的有限長(zhǎng)序列不是原周期序列的一個(gè)周期或正整數(shù)個(gè)周期時(shí)，根據(jù)截?cái)嘈?yīng)可之，此時(shí)會(huì)產(chǎn)生頻譜泄漏的現(xiàn)象，使原來(lái)的離散譜線(xiàn)向附近展寬，使頻譜變模糊，使譜分辨率降低。4.2 語(yǔ)音信號(hào)頻譜結(jié)

22、果的分析眾所周知，語(yǔ)音信號(hào)是一種典型的低頻信號(hào)，其頻譜特性只有在低頻率上有頻率分量，頻率越高頻率分量越少，高頻率上頻率分量為0，下面我們利用FFT進(jìn)行語(yǔ)音信號(hào)的頻譜分析來(lái)驗(yàn)證這一結(jié)果。上圖中，第一個(gè)圖為原始語(yǔ)音信號(hào)的波形，第二個(gè)圖為利用FFT進(jìn)行語(yǔ)音信號(hào)的頻譜分析的波形。利用DTFT本身的偶函數(shù)特性和DTFT的周期性（DTFT是頻率的周期函數(shù)，周期是2）以及DFT（或FFT）和DTFT的變換關(guān)系可得FFT頻譜分析結(jié)果在其區(qū)間內(nèi)也是具有對(duì)稱(chēng)性的，對(duì)稱(chēng)軸在其區(qū)間的正中間處，在區(qū)間的正中間處，頻率f為，越遠(yuǎn)離對(duì)稱(chēng)軸頻率越低，在0和區(qū)間最大處頻率為0。由此，可以很顯然的驗(yàn)證其頻譜特性只有在低頻率上有頻

23、率分量，頻率越高頻率分量越少，高頻率上頻率分量為0。利用FFT對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行頻譜分析的結(jié)果與理論分析的結(jié)果一致。第五章 總結(jié)數(shù)字信號(hào)處理是利用計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ锰幚碓O(shè)備，以數(shù)值計(jì)算的方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集、抽樣、變換、綜合、估值與識(shí)別等加工處理，借以達(dá)到提取信息和便于應(yīng)用的目的。采樣序列是對(duì)連續(xù)的模擬信號(hào)進(jìn)行等間隔采樣得到的，通過(guò)對(duì)模擬信號(hào)的采樣與恢復(fù)來(lái)實(shí)現(xiàn)用數(shù)字信號(hào)處理的方法處理連續(xù)的模擬信號(hào)。利用FFT對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行頻譜分析可以加深對(duì)DTFT、DFT、FFT以及采樣定理的理解。Matlab是一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)學(xué)工具，它的應(yīng)用廣泛，涉及到各個(gè)領(lǐng)域。它使用起來(lái)十分方便，不用麻煩去定義變量。它的繪圖能力很強(qiáng)，甚

24、至可以模擬出三維視圖。矩陣是它應(yīng)用的核心，許多工程繁瑣的運(yùn)算都需要靠矩陣來(lái)化簡(jiǎn)，這正是它的生命力所在。但是，他的函數(shù)很多，開(kāi)始學(xué)時(shí)記的比較痛苦，我已經(jīng)深深感覺(jué)到了。不過(guò)看多了也就熟了，感覺(jué)和學(xué)五筆差不多。它的語(yǔ)法簡(jiǎn)單，像我學(xué)過(guò)C語(yǔ)言的學(xué)起來(lái)還是蠻容易的。它的數(shù)組定義十分符合自然，是從1開(kāi)始的，數(shù)組元素的調(diào)用也很接近數(shù)學(xué)的表達(dá)。此外，函數(shù)的名字也很符合英文規(guī)則。從課題中心來(lái)看，課題“利用FFT對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析”是希望通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)加深對(duì)典型序列的理解，同時(shí)學(xué)會(huì)運(yùn)用數(shù)字信號(hào)處理的知識(shí)和MATLAB對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，同時(shí)要求對(duì)DTFT、DFT、FFT和采樣定理的原理有更透徹的理解。本課題的特色

25、在于要很好的掌握理論知識(shí)，要學(xué)會(huì)用MATLAB解決本次課程設(shè)計(jì)的問(wèn)題，熟悉的掌握利用FFT對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析的原理，把數(shù)字信號(hào)處理的知識(shí)學(xué)以至用，運(yùn)用理論對(duì)FFT的頻譜分析結(jié)果加以分析，這就是把理論運(yùn)用到實(shí)踐中來(lái)。通過(guò)學(xué)習(xí)matlab，我又一次鍛煉了自己的思維，它學(xué)起來(lái)得心應(yīng)手也讓我明白了學(xué)習(xí)一門(mén)語(yǔ)言(c語(yǔ)言)對(duì)學(xué)習(xí)其他語(yǔ)言的幫助指導(dǎo)作用。同時(shí)，它也加強(qiáng)了我理論聯(lián)系實(shí)際的能力。這是一個(gè)專(zhuān)業(yè)課的基礎(chǔ)工具，學(xué)好它是必要的。在實(shí)際操作中也遇到很多問(wèn)題，最終通過(guò)詢(xún)問(wèn)老師和同學(xué)把問(wèn)題一一解決了，同時(shí)也閱讀了很多圖書(shū)和文獻(xiàn)，并學(xué)會(huì)了如何撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)了很多東西，總之這次課程設(shè)計(jì)最大的收益這還是自己。參考文獻(xiàn)1高西全丁玉美.數(shù)字信號(hào)處理西安電子科技大學(xué)出版社，2008，第3版2趙之勁劉順蘭數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)浙江大學(xué)出版社，20073宗孔德.多抽樣率信號(hào)處理.北京：清華大學(xué)出版社，19874陳懷探數(shù)字信號(hào)處理教程MATALAB釋義與實(shí)現(xiàn)電子工業(yè)出版社，20055韓紀(jì)慶，張磊，鄭鐵然.語(yǔ)音信號(hào)處理M.北京：清華大學(xué)出版社，2004附錄 主要程序1、模擬信號(hào)的頻譜分析close all; clc; clear all; %清零，清屏，關(guān)閉其他窗口，f1=2; A1=2; %指定各余弦信號(hào)的頻率和幅值f2=4; A2=5;fs=128;