对一组数据进行FFT变换，不知道变换的结果是否正确

微微05 · 发表于 2011-4-20 15:23

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本帖最后由微微05 于 2011-4-20 15:23 编辑

大家好!
我对一个系统以采样频率2000采集了200个数，我想对这200个数做FFT变换，然后观察系统的共振频率点。我在MATLAB中主要程序如下：
fs=2000;
N=256;
f=n*fs/N;
P=load('data.txt');
PF=fft(P,N);
mag=abs(PF);
subplot(121),plot(t,PF);
subplot(122),plot(f(1:N/2),mag(1:N/2)*2/N);
结果图如下：
速度误差.png

不知道设置的采样频率和采样点数的结果对不对？频谱泄露是怎么一回事？如何防止频谱泄露的发生？我想把FFT变换的结果的纵坐标转换成dB单位该如何处理。我的200数据已上传，请高手帮我看看，我的结果对不对，谢谢！

data.txt (1.49 KB, 下载次数: 39)

hcharlie · 发表于 2011-4-20 17:34

本帖最后由 hcharlie 于 2011-4-20 17:39 编辑

你的数据从时域和频域本身没有什么问题。
问题在于，你的信号是随机振动性质，因此采样数据200个点太少太少。应该采样20~50帧，每帧256点，就需要5120~12800点，将它们按20~50帧去平均值再FFT以后，取绝对值平方平均再开方，才能得到频域比较平缓的曲线，才是你需要的结果。
为了避免功率泄漏，对随机信号可以加hanning窗。
此问题我在论坛上已说了多遍，搜索一下吧。

hcharlie · 发表于 2011-4-20 18:00

对不起，你左边的图与你给的数据好像不是一回事：
它是256点而不是200点，数据量级也不对；
它好像以中点处左右对称，是怎么回事？

微微05 · 发表于 2011-4-20 22:33

回复 3 # hcharlie 的帖子

呵呵，我发完才看到，我对原数据画图时画错了。那就只看FFT变化后的图吧，谢谢你！

微微05 · 发表于 2011-4-20 22:41

回复 2 # hcharlie 的帖子

实际上我对一个系统采了三组数，每组200个数据，我想的是一个系统的共振频率点应该不变啊，所以我理解的这三组数据做FFT变换后应该有一个相同的共振频率点，但是现在我变换后的结果不是这样的，我首先想的就是我的FFT变换是否正确。

微微05 · 发表于 2011-4-20 22:49

回复 2 # hcharlie 的帖子

不好意思，你说的平均后再FFT变换，平均是什么意思啊？有点不懂，呵呵！

hcharlie · 发表于 2011-4-21 07:02

本帖最后由 hcharlie 于 2011-4-21 07:45 编辑

回复 6 # 微微05 的帖子

我说的是先求时域平均值，各点数据减去平均值，去直流分量，再做FFT，这样另谱线变成另。
然后在频域各谱线平均。后一个平均可以强化确定性数据而淡化随机干扰，随机数据变得平稳些。

微微05 · 发表于 2011-4-21 14:17

回复 7 # hcharlie 的帖子

今天有点事，没办法实践一下您的方案，明天再试试，先谢谢您的耐心指教！
有没有相关资料可以给我看一下，对于在频域各谱线平均，不大懂，那最后频域谱线不就变成一条直线了？还有FFT变换后我想让幅值单位变成dB，怎么来处理啊？取对数，我不知道该怎么具体处理。

微微05 · 发表于 2011-4-21 14:25

回复 7 # hcharlie 的帖子

我在看您发过的一些帖子，我先学习一下，好像有点明白，不懂再请教您，谢谢！

微微05 · 发表于 2011-4-21 15:33

回复 7 # hcharlie 的帖子

您好！我发现，您的帖子大家讨论很深入，一时看不懂，反应不过来。因为我对这方面了解也不多，我就只有根据我的这个数据来问您了。首先，您说我的属于随机振动信号？我这个数据是在电机驱动负载做往返运动时，其中一段路程会产生共振，我对这段路程提取的速度数据，这个不属于随机振动信号吧？

hcharlie · 发表于 2011-4-21 16:02

从时域曲线和频域谱图看，你这个信号随机性很强，也许内含有确定性信号，但淹没在随机信号中了，所以建议你要做多次谱平均，3次恐怕少了。

凤鸣荆楚 · 发表于 2011-4-23 22:56

幅值你也用dB啊，直接10*log10(abs(fft(x))/N)

hhtnwpu · 发表于 2011-4-24 00:46

回复 2 # hcharlie 的帖子

请教一下帧数和每帧采样点数一般如何选择或设置合适呢？

hcharlie · 发表于 2011-4-24 06:57

回复 13 # hhtnwpu 的帖子

采样点数和频率分辨率有关
平均次数与统计精度有关

hhtnwpu · 发表于 2011-4-24 12:44

回复 14 # hcharlie 的帖子

有常用的要求规范么？对这个不太了解，求指教

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