已知x(n)= {2,4,6,1,5}。(1)计算 X(ejw)=DTFTE[(n)]以及X(k)=DFT[x(n)],比较二者的关系; (2)将x(n)补零为x0(n)={2,4,6,1,5,0,0},计算X(ejw)=DTFT[x0(n)]以及X0(k)=DFT[x0(n)]
时间: 2024-05-20 21:14:05 浏览: 147
计算给定序列xn的DTFT和N点DFT
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(1) 计算 X(ejw)=DTFTE[(n)] 和 X(k)=DFT[x(n)]:
首先,将 x(n) 展开为:
x(n) = 2δ(n) + 4δ(n-1) + 6δ(n-2) + 1δ(n-3) + 5δ(n-4)
其中,δ(n) 表示单位脉冲序列。然后,计算 DFT[x(n)]:
X(k) = ∑_{n=0}^{N-1} x(n)e^{-j2πnk/N}
代入 x(n) 的表达式,得到:
X(k) = 2 + 4e^{-j2πk/N} + 6e^{-j4πk/N} + e^{-j6πk/N} + 5e^{-j8πk/N}
接下来,计算 DTFT[x(n)]:
X(ejw) = ∑_{n=-∞}^{∞} x(n)e^{-jwn}
代入 x(n) 的表达式,得到:
X(ejw) = 2 + 4e^{-jw} + 6e^{-j2w} + e^{-j3w} + 5e^{-j4w}
可以发现,X(ejw) 和 X(k) 的表达式非常相似,只是 e 的指数变成了 j2πnk/N。这是因为 DFT 是 DTFT 在离散时间和频率上的特殊情况。具体来说,DFT 是将 DTFT 在频率上均匀采样得到的一种离散化表示。
(2) 将 x(n) 补零为 x0(n)={2,4,6,1,5,0,0},计算 X(ejw)=DTFT[x0(n)] 和 X0(k)=DFT[x0(n)]:
首先,计算 DFT[x0(n)]:
X0(k) = ∑_{n=0}^{N-1} x0(n)e^{-j2πnk/N}
代入 x0(n) 的表达式,得到:
X0(k) = 2 + 4e^{-j2πk/N} + 6e^{-j4πk/N} + e^{-j6πk/N} + 5e^{-j8πk/N}
可以发现,与 x(n) 相比,X0(k) 的长度变成了 7,因为 x0(n) 的长度为 7。此外,X0(k) 中的后两项是 0,因为补零后 x0(n) 中的最后两个元素都为 0。
接下来,计算 DTFT[x0(n)]:
X0(ejw) = ∑_{n=-∞}^{∞} x0(n)e^{-jwn}
代入 x0(n) 的表达式,得到:
X0(ejw) = 2 + 4e^{-jw} + 6e^{-j2w} + e^{-j3w} + 5e^{-j4w}
与 X(ejw) 的表达式相同,因为补零不会改变 DTFT 的表达式。但是,X0(ejw) 的取值范围是连续的,而 X(ejw) 的取值范围是离散的。
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