在MATLAB中使用fft函數(shù)進(jìn)行諧波分析【轉(zhuǎn)發(fā)】

2017-05-22 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

老師讓我做一下諧波分析,我在網(wǎng)上看了一篇帖子,感覺(jué)挺不錯(cuò)的,沒(méi)有轉(zhuǎn)帖,而是總結(jié)一下。

可以直接將需要分析的數(shù)據(jù)輸入到command中,分別命名,然后保存為.mat文件。比如:

這樣在根目錄下就生成一個(gè)mymat.mat文件。

這是保存的方法,然后分析。我在網(wǎng)上下載的一組數(shù)據(jù),文件名是‘聲波數(shù)據(jù).mat’。先把這個(gè)文件放到根目錄下,編寫(xiě)程序如下:

第一張圖是信號(hào)的波形,第二張圖是對(duì)其頻率的分析。

然后不解的地方是在第4行,出現(xiàn)了y1=y1-mean(y1).

如果沒(méi)有這一句就會(huì)得不到第二張圖的結(jié)果。

mean函數(shù)是對(duì)數(shù)列的求平均值,解答者說(shuō),fft不能對(duì)直流量分析,就是使用mean函數(shù)將直流量去掉后才能進(jìn)行分析。

還看了一些帖子是對(duì)函數(shù)進(jìn)行fft分析的。

比如下面的程序:

fs=218;

N=218;

n=0:N-1;

n2=1:N/2+1;t=n/fs;

aa=-3*sin(2*pi*32*t)+15*sin(2*pi*52*t)+9*sin(2*pi*66*t);

y=fft(aa);

mag=abs(y);

f=n*fs/N;

figure

plot(f(n2),mag(n2))

>> figure

>> plot(t,aa);

第一張圖是對(duì)諧波分析的結(jié)果,可以看出有32次、52次和66次諧波。幅值比例不是函數(shù)中各次諧波的幅值,這個(gè)原因是fft本身是離散的求頻率,是根據(jù)比例來(lái)的,這和fft函數(shù)對(duì)波形分析的原理來(lái)的。

然后我們改變采樣點(diǎn)的個(gè)數(shù),而數(shù)據(jù)點(diǎn)保持不變,得到的結(jié)果

然后改變數(shù)據(jù)個(gè)數(shù),數(shù)據(jù)點(diǎn)只有30個(gè)而采樣點(diǎn)為100;得到的結(jié)果。

失真了,和預(yù)期的不一樣,就是說(shuō)沒(méi)有分析出來(lái)想要的頻率,因?yàn)閿?shù)據(jù)點(diǎn)太少了,然而頻率點(diǎn)還是保持在一定的比例上,比如期望的是32:52:66,而現(xiàn)在的大致是2:6:8.我看過(guò)一篇介紹fft分析原理的帖子,大致的意思是采樣點(diǎn)足夠多時(shí),橫坐標(biāo)每隔一個(gè)坐標(biāo)代表的是1Hz。觀察上圖,如果采樣點(diǎn)不夠多就會(huì)導(dǎo)致成比例下降。那么如果說(shuō)采樣數(shù)據(jù)較少,我們只知道一組數(shù)據(jù)的一些頻率并且知道是幾次的,那么就可以大致知道含有幾次諧波,但是遺憾的是不能夠知道諧波幅值大小。

我是初學(xué)者,共同探討聯(lián)系QQ:1245693624.

本文轉(zhuǎn)自http://blog.sina.com.cn/u/14ecd62080102wton

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