㈠ matlab里有什麼工具箱,可以用FFT(快速傅立葉變換)做頻譜分析
1、采樣數據導入Matlab 。
采樣數據的導入至少有三種方法。
第一就是手動將數據整理成Matlab支持的格式,這種方法僅適用於數據量比較小的采樣。
第二種方法是使用Matlab的可視化交互操作,具體操作步驟為:File --> Import Data,然後在彈出的對話框中找到保存采樣數據的文件,根據提示一步一步即可將數據導入。這種方法適合於數據量較大,但又不是太大的數據。
第三種方法,使用文件讀入命令。數據文件讀入命令有textread、fscanf、load等,如采樣數據保存在txt文件中,則推薦使用 textread命令。如[a,b]=textread('data.txt','%f%*f%f'); 這條命令將data.txt中保存的數據三個三個分組,將每組的第一個數據送給列向量a,第三個數送給列向量b,第二個數據丟棄。命令類似於C語言,詳細可查看其幫助文件。文件讀入命令錄入采樣數據可以處理任意大小的數據量,且錄入速度相當快,一百多萬的數據不到20秒即可錄入。
2、對采樣數據進行頻譜分析 。
頻譜分析自然要使用快速傅里葉變換FFT了,對應的命令即 fft ,簡單使用方法為:Y=fft(b,N),其中b即是采樣數據,N為fft數據采樣個數。一般不指定N,即簡化為Y=fft(b)。Y即為FFT變換後得到的結果,與b的元素數相等,為復數。以頻率為橫坐標,Y數組每個元素的幅值為縱坐標,畫圖即得數據b的幅頻特性;以頻率為橫坐標,Y數組每個元素的角度為縱坐標,畫圖即得數據b的相頻特性。典型頻譜分析M程序舉例如下: clc fs=100;
t=[0:1/fs:100];
N=length(t)-1;%減1使N為偶數 %頻率解析度F=1/t=fs/N
p=1.3*sin(0.48*2*pi*t)+2.1*sin(0.52*2*pi*t)+1.1*sin(0.53*2*pi*t)... +0.5*sin(1.8*2*pi*t)+0.9*sin(2.2*2*pi*t);
%上面模擬對信號進行采樣,得到采樣數據p,下面對p進行頻譜分析
figure(1) plot(t,p); grid on
title('信號 p(t)'); xlabel('t') ylabel('p') Y=fft(p);
magY=abs(Y(1:1:N/2))*2/N; f=(0:N/2-1)'*fs/N; figure(2)
%plot(f,magY);
h=stem(f,magY,'fill','--');
set(h,'MarkerEdgeColor','red','Marker','*') grid on
title('頻譜圖 (理想值:[0.48Hz,1.3]、[0.52Hz,2.1]、[0.53Hz,1.1]、[1.8Hz,0.5]、[2.2Hz,0.9]) '); xlabel('f (Hz)') ylabel('幅值')
對於現實中的情況,采樣頻率fs一般都是由采樣儀器決定的,即fs為一個給定的常數;另一方面,為了獲得一定精度的頻譜,對頻率解析度F有一個人為的規定,一般要求F<0.01,即采樣時間ts>100秒;由采樣時間ts和采樣頻率fs即可決定采樣數據量,即采樣總點數N=fs*ts。這就從理論上對采樣時間ts和采樣總點數N提出了要求,以保證頻譜分析的精準度。
㈡ matlab中fft()函數是什麼意思
FFT(快速傅里葉變換)是一種實現DFT(離散傅里葉變換)的快速演算法,是利用復數形式的離散傅里葉變換來計算實數形式的離散傅里葉變換,matlab中的fft()函數是實現該演算法的實現。
MATLAB它將數值分析、矩陣計算、科學數據可視化以及非線性動態系統的建模和模擬等諸多強大功能集成在一個易於使用的視窗環境中,為科學研究、工程設計以及必須進行有效數值計算的眾多科學領域提供了一種全面的解決方案,並在很大程度上擺脫了傳統非互動式程序設計語言(如C、Fortran)的編輯模式,代表了當今國際科學計算軟體的先進水平。
快速傅里葉變換, 即利用計算機計算離散傅里葉變換(DFT)的高效、快速計算方法的統稱,簡稱FFT。快速傅里葉變換是1965年由J.W.庫利和T.W.圖基提出的。採用這種演算法能使計算機計算離散傅里葉變換所需要的乘法次數大為減少,特別是被變換的抽樣點數N越多,FFT演算法計算量的節省就越顯著。
(2)快速傅里葉變換工具箱擴展閱讀:
matlab優勢特點:
1、高效的數值計算及符號計算功能,能使用戶從繁雜的數學運算分析中解脫出來;
2、具有完備的圖形處理功能,實現計算結果和編程的可視化;
3、友好的用戶界面及接近數學表達式的自然化語言,使學者易於學習和掌握;
4、功能豐富的應用工具箱(如信號處理工具箱、通信工具箱等) ,為用戶提供了大量方便實用的處理工具。
參考資料來源:
網路-快速傅里葉變換
網路-MATLAB
㈢ 如何用matlab進行快速傅里葉變換(請教)
Y=fft(exp(-x^2));請樓主注意,快速傅里葉變化後,值和頻率不是對應的。需要加一步Y=fftshift(Y);祝你好運