1)結果討論
壹,如果對信號進行同樣點數N的FFT變換,采樣頻率fs越高,則可以分析越高頻的信號;與此同時,采樣頻率越低,對於低頻信號的頻譜分辨率則越好。
二,假設采樣點不在正弦信號的波峰、波谷、以及0電壓處,頻譜則會產生泄露(leakage)。
三,對於同樣的采樣率fs,提高FFT的點數N,則可提高頻譜的分辨率。
四,如果采樣頻率fs小於2倍信號頻率2*fs(奈圭斯特定理),則頻譜分析結果會出錯。
五,對於(二)中泄露現象,可以通過在信號後面補零點解決。
2)程序及註解如下
%清除命令窗口及變量
clc;
clear all;
%輸入f、N、T、是否補零(補幾個零)
f=input('Input frequency of the signal: f\n');
N=input('Input number of pointsl: N\n');
T=input('Input sampling time: T\n');
flag=input('Add zero too sampling signal or not? yes=1 no=0\n');
if(flag)
ZeroNum=input('Input nmber of zeros\n');
else
ZeroNum=0;
end
%生成信號,signal是原信號。signal為采樣信號。
fs=1/T;
t=0:0.00001:T*(N+ZeroNum-1);
signal=sin(2*pi*f*t);
t2=0:T:T*(N+ZeroNum-1);
signal2=sin(2*pi*f*t2);
if (flag)
signal2=[signal2 zeros(1, ZeroNum)];
end
%畫出原信號及采樣信號。
figure;
subplot(2,1,1);
plot(t,signal);
xlabel('Time(s)');
ylabel('Amplitude(volt)');
title('Singnal');
hold on;
subplot(2,1,1);
stem(t2,signal2,'r');
axis([0 T*(N+ZeroNum) -1 1]);
%作FFT變換,計算其幅值,歸壹化處理,並畫出頻譜。
Y = fft(signal2,N);
Pyy = Y.* conj(Y) ;
Pyy=(Pyy/sum(Pyy))*2;
f=0:fs/(N-1):fs/2;4
subplot(2,1,2);
bar(f,Pyy(1:N/2));
xlabel('Frequency(Hz)');
ylabel('Amplitude');
title('Frequency compnents of signal');
axis([0 fs/2 0 ceil(max(Pyy))])
grid on;
祝妳好運!