MATLAB高级技巧：如何绘制信号的频谱图？

MATLAB是电子工程师的基础技能之一，学习MATLAB也有利于为就业转职增加筹码。今天将分享关于MATLAB的高级机器啊，如何在MATLAB中绘制信号的频谱图？横坐标如何标注出频率值？绘制过程中需要注意什么？

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1、什么是频谱？绘制的思路是什么?

频谱是指频率谱密度，思路是傅里叶变换。傅里叶级数明确地说明了，不同频率分量的累加可以合成任何信号，也就是说一个时域信号，在频域是由不同频率的分量组合而成的。

2、如何在MATLAB中绘制信号的频谱图？

代码如下：（注：针对无载波幅度和相位调制信号CAP 4绘制）

//对发送信号进行fft

F_TxSignal = fft(TxSignal./length(TxSignal));

//取单边带

FSingle_TxSignal = F_TxSignal(1:length(F_TxSignal)/2);

//符号持续时间

Tsamping = 1/(SamplingFrequency);

//总共的点数

SamplingNum = length(F_TxSignal);

//计算单边带的频率分辨率

for i = 1:length(FSingle_TxSignal)

F_xlabel_1(i) = (i-1)/(SamplingNum_1*Tsamping );

end

//绘制单边带频谱

figure(2)

plot(F_xlabel/1e6, 20*log10(abs(FSingle_TxSignal)),'r');grid on;

//xlim([0 500]);ylim([-140 -40]);

xlabel('Frequency(MHz)');ylabel('Power(dBm)');

结果如下：

3、绘制过程中需要注意什么？

①fft

在以上的代码中，第一行是对发送信号进行fft，并除以信号总数，原因是在matlab里的fft函数没有除以傅里叶变换中的1/N。

②单边带

在MATLAB中，利用FFT函数得到的频域信号，若是直接绘制频谱，将得到双边谱（前半段是正频率谱，后半段是负频率谱）。若是想得到正确的双边谱，需加fftshift函数，将直流分量调整到频谱中间。

第一行代码更换成F_TxSignal = fftshift(fft(TxSignal./length(TxSignal)));

③采样率

在MATLAB仿真中，特定情况下会设定信号的波特率（这种属于特定情况）

④绘制频谱

绘制频谱时采用“20*log10(abs(F_TxSignal ))”，原因是要用对数坐标表示dB。

以上是MATLAB仿真的高级技巧。

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