Matlab 快速傅里叶变换 / fft 时间和速度答案

【问题标题】：Matlab Fast Fourier Transform / fft for time and speedMatlab 快速傅里叶变换 / fft 时间和速度
【发布时间】：2012-10-14 19:07:39
【问题描述】：

我有一个 2 列向量，其中包含数据子集的时间和速度，如下所示：

等等。我想获得速度的傅立叶变换以获得频率。我将如何使用快速傅立叶变换 (fft) 进行此操作？

如果我的向量名称是sampleData，我试过了

fft(sampleData);

但这给了我一个实数和虚数的向量。为了能够获得合理的数据进行绘图，我将如何做呢？

【问题讨论】：

标签： arrays matlab vector matrix fft

【解决方案1】：

傅立叶变换将产生一个复矢量，当您得到一个频率矢量时，每个频率都有一个频谱相位。这些阶段可能非常重要！（它们包含时域信号的大部分信息，没有它们你不会看到干扰效应等......）。如果要绘制功率谱，可以

plot(abs(fft(sampleData)));

要完成这个故事，您可能需要 fftshift，并生成一个频率向量。这是一个更详细的代码：

% Assuming 'time' is the 1st col, and 'sampleData' is the 2nd col: 
N=length(sampleData);  
f=window(@hamming,N)';
dt=mean(diff(time)); 
df=1/(N*dt); % the frequency resolution (df=1/max_T)
if mod(N,2)==0
    f_vec= df*((1:N)-1-N/2); % frequency vector for EVEN length vector
    else
    f_vec= df*((1:N)-0.5-N/2); 
end

fft_data= fftshift(fft(fftshift(sampleData.*f))) ;

plot(f_vec,abs(fft_data))

【讨论】：

如果我只用 plot(abs(fft(sampleData))); 绘制速度列，我得到功率谱。有没有办法将功率谱与时间值关联起来？
另外，在运行完整代码（由您提供）时，我在 fft_data= fftshift(fft(fftshift(data.*f))) 上遇到错误；说明未定义的函数或变量“数据”。
哎呀，数据 -> sampleData，将编辑。同样 plot(f_vec,abs(fft_data)) 和 x 轴单位将是 ~ 1/time
即使是 sampleData，.*f 也会给我一个错误。使用错误。* 矩阵尺寸必须一致
sampleData 的维度可能是错误的（col 而不是 row，反之亦然）您可以省略 f，因为它只是一个用于校正边缘的窗口过滤器，或者省略 f 所在的 ' 符号已定义。

【解决方案2】：

我建议您备份并考虑您要完成的工作，以及 FFT 是否适合您的情况。你说你“想要……得到一个频率”，但你到底是什么意思？你知道这个数据只有一个频率分量，想知道频率是多少吗？您想知道组件的频率和相位吗？您是否只想大致了解存在多少离散频率分量？您对测量中的噪声频谱感兴趣吗？您可以就数据集中的“频率”提出很多问题，而 FFT 和/或功率谱是否是获得答案的最佳方法取决于问题。

在上面的评论中，您问“有什么方法可以将功率谱与时间值相关联吗？”这让我觉得这是一个困惑的问题，但也让我觉得你真正想要回答的问题可能是“我有一个频率随时间变化的信号，我想估计频率与时间的关系”。我敢肯定，在过去的几个月里，我在 SO 上看到过类似的问题，所以我会搜索一下。

【讨论】：