频谱分析

目的

应用软件及其方法

讲述频谱分析的主要课程

工具

Matlab仿真实例

频谱分析

利用傅里叶变换的方法对振动的信号进行分解，并按频率顺序展开，使其成为频率的函数，进而在频率域中对信号进行研究和处理的一种过程，称为频谱分析。

目的

将信号在时间域中的波形转变为频率域的频谱，进而可以对信号的信息作定量解释。

应用软件及其方法

对信号进行频谱分析，是对其进行傅里叶变换，得到其振幅谱与相位谱。分析软件主要为Matlab。

对于信号来说，分模拟信号与数字信号。进行频谱分析时，对于模拟信号来说，首先对其进行抽样，使其离散化，然后利用离散傅里叶变换（DFT）或者快速傅里叶变换（FFT），然后对其幅度（ABS）和相位（ANGLE）的图像进行分析，而对于数字信号来说，则可直接进行离散傅里叶变换或快速傅里叶变换。

讲述频谱分析的主要课程

电子信息、通信方向、地震资料处理的课程，如信号与系统，随机信号分析，数字信号处理等

工具

频谱分析仪等工具可较为方便的观察其频谱

Matlab仿真实例

信号的频谱分析

a=10; %波信号振幅

fb1=3e6; %频率fb1

fb2=4e6; %频率fb2

fs=2.4*fb2; %抽样频率fs

T=1e-5; %调频周期，也可设置抽样点数

t=0:(1/fs):T;

N=T*fs+1;

x=1/fs*a*(cos(2*pi*fb1.*t)+cos(2*pi*fb2.*t)); %线性调频连续波信号

subplot(4,1,1);

plot(t,x);

title('波信号')

subplot(4,1,2);

stem(t,x);

title('抽样后');

subplot(4,1,3);

stem(f,abs(fft(x,N)));

title('频谱幅度');

subplot(4,1,4);

stem(f,angle(fft(x,N)));

title('频谱相位');