本科学生验证性实验报告
学号********* 姓名李开斌
学院物理与电子信息专业、班级11电子
实验课程名称窗函数的特性分析
教师及职称李宏宁
开课学期2013 至2014 学年下学期
填报时间2014 年03 月26 日云南师范大学教务处编印
1．实验现象与结果
1.分析并绘出常用窗函数的时域特性波形%矩形窗时域波形及频谱
N=51;
w=boxcar(N);
Y=fft(w,256);
subplot(2,1,1);
stem([0:N-1],w);
xlabel('w');
ylabel('y');
title('时域波形');
subplot(2,1,2);
Y0= abs(fftshift(Y));
plot([-128:127], Y0)
xlabel('W');
ylabel('Y0');
title('频谱图形');
N=51;
k=0:N-1;
w=0.54-0.46*cos(2*pi*k/(N-1)) Y=fft(w,256);
subplot(2,1,1);
stem([0:N-1],w);
xlabel('w');
ylabel('y');
title('时域波形');
subplot(2,1,2);
Y0= abs(fftshift(Y));
plot([-128:127], Y0)
xlabel('W');
ylabel('Y0');
title('频谱图形');
N=51;
k=0:N-1;
w=1/2*(1-cos(2*pi*k/(N-1))); Y=fft(w,256);
subplot(2,1,1);
stem([0:N-1],w);
xlabel('w');
ylabel('y');
title('时域波形');
subplot(2,1,2);
Y0= abs(fftshift(Y));
plot([-128:127], Y0)
xlabel('W');
ylabel('Y0');
title('频谱图形');
N=51;
w=bartlett(N);
Y=fft(w,256); subplot(2,1,1); stem([0:N-1],w); xlabel('w');
ylabel('y');
title('时域波形'); subplot(2,1,2);
Y0= abs(fftshift(Y)); plot([-128:127], Y0) xlabel('W');
ylabel('Y0');
title('频谱图形');
N=51;
beta=4;
w=Kaiser(N,beta); Y=fft(w,256); subplot(2,1,1); stem([0:N-1],w); xlabel('w');
ylabel('y');
title('时域波形'); subplot(2,1,2);
Y0= abs(fftshift(Y)); plot([-128:127], Y0) xlabel('W');
ylabel('Y0');
title('频谱图形');
plot([-128:127], Y0)
xlabel('W');
ylabel('Y0');
title('频谱图形beta=4,N=110');
%凯撒窗时域波形及频谱N=60，beta取不同值的波形比较N=60;
beta=1;
w=Kaiser(N,beta);
Y=fft(w,256);
subplot(3,2,1);
stem([0:N-1],w);
xlabel('w');
ylabel('y');
title('时域波形N=60，beta=1');
subplot(3,2,2);
Y0= abs(fftshift(Y));
plot([-128:127], Y0)
xlabel('W');
ylabel('Y0');
title('频谱图形N=60，beta=1');
N=60;
4.某序列为x[k]=0.5cos(k 2011π)+cos(k 20
9π)，使用fft 函数分析其频谱。

%利用矩形窗分析序列
N=20;
k=0:N-1;
x=0.5*cos(11*pi*k/20)+cos(9*pi*k/20);
w=ones(1,N);
y=x.*w;
Y=fft(y,512);
subplot(3,2,1);
stem([0:N-1],y);
title('抽样信号');
xlabel('频率');
ylabel('幅值');
subplot(3,2,2);
Y0=abs(fftshift(Y));
plot([-256:255], Y0);
title('时域波形');
%利用汉明窗分析序列
N=20;
k=0:N-1;
x=0.5*cos(11*pi*k/20)+cos(9*pi*k/20); w=1/2*(1-cos(2*pi*k/(N-1)));
y=x.*w;
Y=fft(y,512);
subplot(3,2,1);
stem([0:N-1],y);
title('抽样信号');
xlabel('频率');
ylabel('幅值');
subplot(3,2,2);
Y0=abs(fftshift(Y));
plot([-256:255], Y0);
title('时域波形');
xlabel('频率');
ylabel('幅值');
N=40;
k=0:N-1;
x=0.5*cos(11*pi*k/20)+cos(9*pi*k/20); w=1/2*(1-cos(2*pi*k/(N-1)));
y=x.*w;
Y=fft(y,512);
subplot(3,2,3);
stem([0:N-1],y);
title('抽样信号');
xlabel('频率');
ylabel('幅值');
subplot(3,2,4);
Y0=abs(fftshift(Y));
plot([-256:255], Y0);
title('时域波形');
xlabel('频率');
ylabel('幅值');
N=160;
k=0:N-1;
x=0.5*cos(11*pi*k/20)+cos(9*pi*k/20); w=1/2*(1-cos(2*pi*k/(N-1)));
y=x.*w;
Y=fft(y,512);
subplot(3,2,5);
stem([0:N-1],y);
title('抽样信号');
xlabel('频率');
ylabel('幅值');
subplot(3,2,6);
Y0=abs(fftshift(Y));
plot([-256:255], Y0);
title('时域波形');
xlabel('频率');
ylabel('幅值');
subplot(3,2,5);
stem([0:N-1],y);
title('抽样信号');
xlabel('频率');
ylabel('幅值');
subplot(3,2,6);
Y0=abs(fftshift(Y));
plot([-256:255], Y0);
title('时域波形');
xlabel('频率');
ylabel('幅值');
2．实验总结
通过本次实验，我学会了分析常用窗函数的时域和频域特性，懂得了灵活运用窗函数分析信号频谱和设计FIR数字滤波器。

教师评语及评分：
签名：年月日。