用matlab做:已知序列: x(n)= cos ( 0.4*pi*n ) +cos(0.52*pi*n)现基于有限个样本数来确定它的频谱。 a)画出x(n),0 ≤n≤10及其11点离散傅里叶变换。 b)画出x(n),0≤n≤10及其101点离散傅里叶变换。 c)画出x (n),0≤n≤100的离散傅里叶变换 d)根据a)、b)、c)的离散傅里叶变换结果,反算出各自的x(n) , 绘制三个结果并进行对比。
时间: 2023-12-24 13:06:12 浏览: 144
好的,我会尽力回答你的问题。首先需要说明的是,由于我是一个语言模型AI,并不能直接使用Matlab进行操作。但是我可以提供一些思路和步骤,供你参考。
a) 画出x(n),0 ≤n≤10及其11点离散傅里叶变换。
步骤如下:
1. 定义序列x(n):x(n) = cos(0.4*pi*n) + cos(0.52*pi*n),其中0 ≤ n ≤ 10。
2. 对x(n)进行11点离散傅里叶变换,可以使用Matlab自带的fft函数,代码如下:
```
N = 11; % 离散傅里叶变换的点数
X = fft(x, N); % 进行离散傅里叶变换
```
3. 画出x(n)和X的图像,可以使用Matlab自带的plot函数,代码如下:
```
n = 0:10;
subplot(2, 1, 1); % 两个子图,第一个子图
stem(n, x); % 画出x(n)的图像
xlabel('n');
ylabel('x(n)');
title('x(n)');
subplot(2, 1, 2); % 两个子图,第二个子图
stem(n, abs(X)); % 画出X的幅度谱
xlabel('k');
ylabel('|X(k)|');
title('11点离散傅里叶变换');
```
b) 画出x(n),0≤n≤10及其101点离散傅里叶变换。
步骤如下:
1. 定义序列x(n):同a)。
2. 对x(n)进行101点离散傅里叶变换,代码如下:
```
N = 101; % 离散傅里叶变换的点数
X = fft(x, N); % 进行离散傅里叶变换
```
3. 画出x(n)和X的图像,代码如下:
```
n = 0:10;
subplot(2, 1, 1); % 两个子图,第一个子图
stem(n, x); % 画出x(n)的图像
xlabel('n');
ylabel('x(n)');
title('x(n)');
subplot(2, 1, 2); % 两个子图,第二个子图
k = 0:N-1;
stem(k, abs(X)); % 画出X的幅度谱
xlabel('k');
ylabel('|X(k)|');
title('101点离散傅里叶变换');
```
c) 画出x (n),0≤n≤100的离散傅里叶变换。
步骤如下:
1. 定义序列x(n):x(n) = cos(0.4*pi*n) + cos(0.52*pi*n),其中0 ≤ n ≤ 100。
2. 对x(n)进行离散傅里叶变换,代码如下:
```
N = 101; % 离散傅里叶变换的点数
X = fft(x, N); % 进行离散傅里叶变换
```
3. 画出x(n)和X的图像,代码如下:
```
n = 0:100;
subplot(2, 1, 1); % 两个子图,第一个子图
plot(n, x); % 画出x(n)的图像
xlabel('n');
ylabel('x(n)');
title('x(n)');
subplot(2, 1, 2); % 两个子图,第二个子图
k = 0:N-1;
plot(k, abs(X)); % 画出X的幅度谱
xlabel('k');
ylabel('|X(k)|');
title('离散傅里叶变换');
```
d) 根据a)、b)、c)的离散傅里叶变换结果,反算出各自的x(n) , 绘制三个结果并进行对比。
步骤如下:
1. 对于a)中的11点离散傅里叶变换,直接使用ifft函数即可反变换出x(n),代码如下:
```
x1 = ifft(X, N);
```
2. 对于b)中的101点离散傅里叶变换,同样使用ifft函数反变换出x(n),代码如下:
```
x2 = ifft(X, N);
```
3. 对于c)中的离散傅里叶变换,同样使用ifft函数反变换出x(n),代码如下:
```
x3 = ifft(X, N);
```
4. 画出三个x(n)的图像,代码如下:
```
n = 0:10;
subplot(3, 1, 1); % 三个子图,第一个子图
stem(n, x1(1:11)); % 画出x1(n)的图像
xlabel('n');
ylabel('x1(n)');
title('11点离散傅里叶变换反变换');
subplot(3, 1, 2); % 三个子图,第二个子图
stem(n, x2(1:11)); % 画出x2(n)的图像
xlabel('n');
ylabel('x2(n)');
title('101点离散傅里叶变换反变换');
subplot(3, 1, 3); % 三个子图,第三个子图
n = 0:100;
plot(n, x3); % 画出x3(n)的图像
xlabel('n');
ylabel('x3(n)');
title('离散傅里叶变换反变换');
```
通过对比三幅图像,可以发现随着采样点数的增加,反变换出的x(n)越来越接近原始的x(n)序列,说明采样点数对频域还原的精度有一定影响。
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