利用MATLAB做快速傅里叶变换

H60880316

看到很多人不会用MATLAB做FFT,特别利用MATALB的FFT函数编制一个程序如下：
%%本程序利用快速傅里叶变换FFT，求取时域信号的幅值频域分布；

clear;clc;                 %清空变量空间

load data;      %输入信号：先将各种格式的信号数据导入，然后存为MAT格式；
t=data(:,1);               %对应时间点；
x=data(:,2);               %对应信号值的大小；

lenx=length(x);            %求取取样数和基波频率；
N=lenx-1;
tstart=t(1);tend=t(lenx);
T=tend-tstart;f0=1/T;
k=0:N/2-1;
fs=k*f0;

xk=fft(x,N);               %快速傅里叶变换；
mag_xk=abs(xk)/(N/2);      %除以N/2,以得到每个频率点的幅值；
mag_xk=mag_xk(1:N/2);      %因为结果是对称的，所以只取其中一半；

subplot(2,1,1);            %绘制输入信号图；
plot(t,x);
grid on;

subplot(2,1,2);            %绘制各频率点的幅值图；
stem(fs,mag_xk);
grid on;

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信号和FFT图

careywu

虽然不难，但还是赞下LZ的热心

zengxiaodong

你没有讲到相位谱的问题，而恰恰在这方面容易出问题，例如相位解缠Unwrap，频率Shift等，下面这篇帖子里有一个实例，请楼主去诊断和指导一下。

https://bbs.simol.cn/thread-9237-1-1.html

H60880316

增加的相位谱如下：

%%本程序利用快速傅里叶变换FFT，求取时域信号的幅值频域分布；

clear;clc;                 %清空变量空间

load data1;      %输入信号：先将各种格式的信号数据导入，然后存为MAT格式；
t=data1(20:40,1)/1000;     %对应时间点；
x=data1(20:40,2);          %对应信号值的大小；

lenx=length(x);            %求取取样数和基波频率；
N=lenx-1;
tstart=t(1);tend=t(lenx);
T=tend-tstart;f0=1/T;
k=0:N/2-1;
fs=k*f0;

xk=fft(x,N);               %快速傅里叶变换；
mag_xk=abs(xk)/(N/2);      %除以N/2,以得到每个频率点的幅值；
mag_xk=mag_xk(1:N/2);      %因为结果是对称的，所以只取其中一半；
ang_xk=angle(xk)/(2*pi)*360;
ang_xk=ang_xk(1:N/2);

subplot(3,1,1);            %绘制输入信号图；
plot(t,x);
title('输入信号图');xlabel('时间以秒为单位');ylabel('信号以伏特为单位');
grid on;

subplot(3,1,2);            %绘制各频率点的幅值图；
stem(fs,mag_xk);
title('信号频谱图');xlabel('频率以赫兹为单位');ylabel('幅值以伏特为单位');
grid on;

subplot(3,1,3);            %绘制各频率点的角度图；
stem(fs,ang_xk);
title('信号频谱图');xlabel('频率以赫兹为单位');ylabel('以角度为单位');
grid on;

H60880316

但是MAXWELL的相位谱和MATLAB有所不同。

zengxiaodong

那你分析一下，这个文件中，2个波形内各次谐波的相位差。重点是4次谐波的相位差，或者5次谐波的相位差。谢谢！

huffs

学习了，蛮复杂的

luckyboy

不错不错，谢谢楼主分享