MATLAB中的FFT的采样频率和采样点怎样确定?

2024-12-19 15:25:34
推荐回答(5个)
回答1:

在MATLAB中做FFT,首先编写函数,对不同的采样频率和采样点数,计算FFT后的频率序列及其对应的幅值:

function [f amplitude] = yopheeFFT(sampleRate,FFT_points)   

n = 0:FFT_points-1;   

t = n/sampleRate; %采样时间序列   

f_All = n*sampleRate/FFT_points; %频率序列 %构造混有噪声的周期信号并采样 

signal = 2*sin(2*pi*10*t)+1*sin(2*pi*20.25*t)+0.2*randn(size(t));   %对信号进行快速Fourier变换,并求振幅   

amplitude_All = abs(fft(signal,FFT_points))*2/FFT_points;   

f = f_All(1:FFT_points/2);   

amplitude = amplitude_All(1:FFT_points/2);

扩展资料

MATLAB中FFT函数的意义:

FFT是离散傅立叶变换的快速算法,可以将一个信号变换到频域。有些信号在时域上是很难看出什么特征的,但是如果变换到频域之后,就很容易看出特征了。这就是很多信号分析采用FFT变换的原因。另外,FFT可以将一个信号的频谱提取出来,这在频谱分析方面也是经常用的。

模拟信号经过ADC采样之后变成数字信号,可对此数字信号做FFT变换。N个采样点经过FFT之后就可以得到N个点的FFT结果。为了方便进行FFT运算,通常N取2的整数次幂。

假设采样频率为Fs,信号频率为F,采样点数为N。则FFT之后结果为N点复数,其中每一个点对应着一个频率点,该点复数的模值为原始信号在该频率值下的幅度特性。

具体为:假设原始信号在某频率点的幅值为A,则该频点对应的FFT点复数的模值为A的N/2倍。而FFT第一点为原始信号的直流分量,其模值为原始信号模值的N倍。对于相位,FFT复数的相位即为原始信号在该频率点处的相位。

回答2:

一.调用方法

X=FFT(x);
X=FFT(x,N);
x=IFFT(X);
x=IFFT(X,N)

用MATLAB进行谱分析时注意:

(1)函数FFT返回值的数据结构具有对称性。

例:
N=8;
n=0:N-1;
xn=[4 3 2 6 7 8 9 0];
Xk=fft(xn)


Xk =
39.0000 -10.7782 + 6.2929i 0 - 5.0000i 4.7782 - 7.7071i 5.0000 4.7782 + 7.7071i 0 + 5.0000i -10.7782 - 6.2929i

Xk与xn的维数相同,共有8个元素。Xk的第一个数对应于直流分量,即频率值为0。

(2)做FFT分析时,幅值大小与FFT选择的点数有关,但不影响分析结果。在IFFT时已经做了处理。要得到真实的振幅值的大小,只要将得到的变换后结果乘以2除以N即可。

二.FFT应用举例

例1:x=0.5*sin(2*pi*15*t)+2*sin(2*pi*40*t)。采样频率fs=100Hz,分别绘制N=128、1024点幅频图。

clf;
fs=100;N=128; %采样频率和数据点数
n=0:N-1;t=n/fs; %时间序列
x=0.5*sin(2*pi*15*t)+2*sin(2*pi*40*t); %信号
y=fft(x,N); %对信号进行快速Fourier变换
mag=abs(y); %求得Fourier变换后的振幅
f=n*fs/N; %频率序列
subplot(2,2,1),plot(f,mag); %绘出随频率变化的振幅
xlabel('频率/Hz');
ylabel('振幅');title('N=128');grid on;
subplot(2,2,2),plot(f(1:N/2),mag(1:N/2)); %绘出Nyquist频率之前随频率变化的振幅
xlabel('频率/Hz');
ylabel('振幅');title('N=128');grid on;
%对信号采样数据为1024点的处理
fs=100;N=1024;n=0:N-1;t=n/fs;
x=0.5*sin(2*pi*15*t)+2*sin(2*pi*40*t); %信号
y=fft(x,N); %对信号进行快速Fourier变换
mag=abs(y); %求取Fourier变换的振幅
f=n*fs/N;
subplot(2,2,3),plot(f,mag); %绘出随频率变化的振幅
xlabel('频率/Hz');
ylabel('振幅');title('N=1024');grid on;
subplot(2,2,4)
plot(f(1:N/2),mag(1:N/2)); %绘出Nyquist频率之前随频率变化的振幅
xlabel('频率/Hz');
ylabel('振幅');title('N=1024');grid on;

回答3:

假设你的信号是8个点,采样频率是100Hz。那么,该信号的频率是50Hz,那么频率轴每个间隔是50/(8-1),设为df那么,频率轴是0df2*df3*df4*df也就是说,对于8个点的信号,你会得到频率间隔是50/(8-1),可以得到8/2+1个频率点。也就是说,对于N个点的信号,你会得到频率间隔是50/(N-1),可以得到N/2+1个频率点。注意,N是2的某次幂

回答4:

你的理解也是错的,采样频率,用来确定数据的间隔,就是每隔采样频率倒数,有一个数据点,频率的间隔是通过采样频率和数据点进行确认的,采样频率与数据点的相除,数据点的多少2的多少次方和计算方法有关系,你可以复习下快速傅里叶变换。

回答5:

问题1:通常所讲的采样时间间隔与采样频率是有倒数关系的,即Ts=1/fs;所以你说的fs=1e5是对的。
问题2:MATLAB中的fft函数的两种使用方法,都是用一般数字信号处理教材上所讲的基2的Cooley-Tukey FFT算法,区别是后者指定了FFT的点数,我们知道对于基2的FFT,当采样点数为2的幂次时,精度更高,计算速度更快。所以指定2的幂次点数更好。
问题3:采样点数N自然是看你的采样频率了,如果你指的是FFT点数,则一般为采样点数N向上取的最小的2的幂次,当然越大,分辨率越高。FFT的分辨率=(采样频率fs)/(FFT点数)。所以相同采样频率下,点数越大,分辨率越高。