编写主程序; 4. 编写信号产生子程序,产生以下典型信号供频谱分析用: (1) 衰减正弦序列 (2) 三角波序列 (3) 反三角波序列 2 j nk kn N WN e    - 1 sin(2 ) 0 n 15 ( ) 0 n an e fn x n        其它 2 0 n 3 ( ) 8 4 n 7 0 n n x n n            其它 3 4 0 n 3 ( ) 4 4 n 7 0 n

时间: 2024-02-20 11:58:02 浏览: 9
好的,以下是一个简单的实现示例,供您参考: ```python import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt # 快速傅里叶变换 def fft(x): N = len(x) if N <= 1: return x else: X_even = fft(x[::2]) X_odd = fft(x[1::2]) factor = np.exp(-2j * np.pi * np.arange(N) / N) return np.concatenate([X_even + factor[:int(N/2)] * X_odd, X_even + factor[int(N/2):] * X_odd]) # 衰减正弦序列 def attenuated_sine_wave(a, f, fs, N): n = np.arange(N) x = a * np.sin(2 * np.pi * f * n / fs) x *= np.exp(-a * n / fs) return x # 三角波序列 def triangular_wave(f, fs, N): n = np.arange(N) x = np.zeros(N) for k in range(1, 100): x += np.sin(2 * np.pi * (2 * k - 1) * f * n / fs) / (2 * k - 1) ** 2 return x * 8 / np.pi ** 2 # 反三角波序列 def inverted_triangular_wave(f, fs, N): n = np.arange(N) x = np.zeros(N) for k in range(0, 100): x += (-1) ** k * np.sin(2 * np.pi * (2 * k + 1) * f * n / fs) / (2 * k + 1) ** 2 return x * 8 / np.pi ** 2 # 产生信号并绘制频谱 fs = 1000 # 采样率 N = 1024 # 采样点数 f = 50 # 信号频率 # 衰减正弦序列 x1 = attenuated_sine_wave(10, f, fs, N) y1 = np.abs(fft(x1)) ** 2 plt.subplot(311) plt.plot(x1) plt.title('Attenuated Sine Wave') plt.subplot(312) plt.plot(y1) plt.title('Spectrum') # 三角波序列 x2 = triangular_wave(f, fs, N) y2 = np.abs(fft(x2)) ** 2 plt.subplot(313) plt.plot(x2) plt.title('Triangular Wave') plt.subplot(313) plt.plot(y2) plt.title('Spectrum') # 反三角波序列 x3 = inverted_triangular_wave(f, fs, N) y3 = np.abs(fft(x3)) ** 2 plt.subplot(313) plt.plot(x3) plt.title('Inverted Triangular Wave') plt.subplot(313) plt.plot(y3) plt.title('Spectrum') plt.show() ``` 以上代码中,`fft` 函数实现了快速傅里叶变换;`attenuated_sine_wave` 函数产生衰减正弦序列;`triangular_wave` 函数产生三角波序列;`inverted_triangular_wave` 函数产生反三角波序列。您可以根据需要修改参数,生成不同的信号,并绘制其频谱。

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