傅利葉變換與快速傅利葉變換

2021-07-31 22:33:16 字數 2909 閱讀 8418

作為電子資訊專業的學生老說,這個不知道,或者理解不清楚,是十分不應該的,作為乙個學渣,有時候確實是理解不清楚的

1、首先離散傅利葉變換目的: 簡單點說: 就是將乙個訊號從時域變換到頻域

標準點說: 將以時間為自變數的訊號 與 頻率為自變數的頻譜函式之間的某種關係變換

數學描述:

對於 n點序列

其中自然對數的

底數,虛數單位。通常以符號

離散傅利葉變換的逆變換(idft)為:

可以記為:

其次快速傅利葉變換

下面給出乙個fft的栗子:

有乙個訊號,表示式如下所示:

s=2+3*cos(2*pi*50*t-pi*30/180)+1.5*cos(2*pi*75*t+pi*90/180)

現在對該訊號做n = 512 點快速傅利葉變換:觀察其幅度頻率特性 和相位頻率特性;

說明:要說明的是取樣點數會影響頻率解析度的 例如 抽樣頻率為fs  = 1024 hz 取樣點數n = 1024 那麼頻率解析度為 1hz  如果n = 512 那麼取樣頻率為 2hz,假設原訊號的幅值為 ac  並且經過fft 變換後的結果每個點的幅值 是ac*(n/2) (除了直流分量) 模值是直流分量的 n 倍

**:[plain]view plain

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?close all;  

adc = 2; %直流分量為2  

a1 = 3; %頻率 f1訊號的幅度  

a2 = 1.5; %頻率為f2訊號的頻率  

f1 = 50;  

f2 = 75;  

fs = 256; %抽樣頻率為1024hz  

p1 = -30; %相位為 -30度  

p2 = 90 ;%相位為90度  

n= 256; %取樣點數為1024   

t = [0:1/fs:n/fs];  

%訊號  

s = adc + a1*cos(2*pi*f1*t + pi*p1/180) + a2*cos(2*pi*f2*t +pi*p2/180);  

plot(s);   %顯示原始訊號  

title('原始訊號');  

%對其做fft變換  

figure;  

y = fft(s,n);  

ayy = abs(y);  

plot(ayy(1:n)); %原始訊號fft模值  

%下面對其才進行幅頻分析  

figure;  

ayy = ayy/(n/2); % 還原真實幅度值  

ayy(1) = ayy(1)/2;  

f =([1:n])*fs/n;  

plot(f,ayy);  

title('幅頻特性');  

%下面是相頻特性  

figure;  

pyy = [1:n/2] ; %為什麼這裡是1:n/2 因為每次取樣就是有一半是沒有用的  

for i= 1:n/2  

pyy(i) = phase(y(i));  

pyy(i) = pyy(i)*180/pi;  %並將器轉換為角度  

end  

plot(f(1:n/2),pyy);  

title('相位頻率特性曲線');  

close all;

adc = 2; %直流分量為2

a1 = 3; %頻率 f1訊號的幅度

a2 = 1.5; %頻率為f2訊號的頻率

f1 = 50;

f2 = 75;

fs = 256; %抽樣頻率為1024hz

p1 = -30; %相位為 -30度

p2 = 90 ;%相位為90度

n= 256; %取樣點數為1024

t = [0:1/fs:n/fs];

%訊號s = adc + a1cos(2pif1t + pip1/180) + a2cos(2pif2t +pip2/180);

plot(s); %顯示原始訊號

title(『原始訊號』);

%對其做fft變換

figure;

y = fft(s,n);

ayy = abs(y);

plot(ayy(1:n)); %原始訊號fft模值

%下面對其才進行幅頻分析

figure;

ayy = ayy/(n/2); % 還原真實幅度值

ayy(1) = ayy(1)/2;

f =([1:n])*fs/n;

plot(f,ayy);

title(『幅頻特性』);

%下面是相頻特性

figure;

pyy = [1:n/2] ; %為什麼這裡是1:n/2 因為每次取樣就是有一半是沒有用的

for i= 1:n/2

pyy(i) = phase(y(i));

pyy(i) = pyy(i)*180/pi; %並將器轉換為角度

endplot(f(1:n/2),pyy);

title(『相位頻率特性曲線』);

然後執行結果:

2.fft變換後的賦值

3、訊號的幅頻特性:

4、相頻特性

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