傅利葉變換補零提高頻率解析度的理解

2021-09-08 14:05:39 字數 565 閱讀 9963

可以肯定的是離散傅利葉變換補零能夠提高解析度,下面從理論分析和具體的matlab**實現兩方面說明該如何理解。

1、理論上的理解

我們知道傅利葉變換是將乙個訊號從時域變換到頻域,從本質上講訊號還是那個訊號,只是表現形式發生了變化。通過傅利葉變換,可以得到訊號在頻域的資訊,反之,傅利葉逆變換可以得到訊號在時域的資訊。

理解了傅利葉變換是將乙個訊號變換為兩種不同的表現形式,那麼補零就可以理解了。首先說明頻率解析度,所謂頻率解析度就是在頻率域頻率軸上能夠得到的最小的頻率間隔。假設取樣率為fs,取樣間隔為ts,取樣點數為n,訊號時長為t,則頻率解析度可以表示為

有時取樣點數不夠,造成頻率解析度不高,為了提高頻率解析度才產生補零的問題。通過補零操作,相當於增加了取樣點數,也就是提高了上式中的n,從而提高了解析度。

從傅利葉變換的雙向性來講,在頻率域補零提高了頻率解析度,如果在做乙個傅利葉反變換,那麼就相當於在時域對訊號進行了插值。

2、matlab**實現

matlab**實現補零操作非常簡單,只需設定頻率解析度,由取樣率代入上式即可得到補零後的取樣點數,然後在做fft的時候代入該取樣點即可實現在頻域的補零操作。

傅利葉變換補零與能否提高頻率解析度

離散傅利葉變換 dft 的輸入是一組離散的值,輸出同樣是一組離散的值,fft是dft的快速演算法。在輸入訊號而言,相鄰兩個取樣點的間隔為取樣時間ts。在輸出訊號而言,相鄰兩個取樣點的間隔為頻率解析度df fs n,其中fs為取樣頻率,n為輸入訊號的取樣點數 n fs ts 則頻率解析度df為 這也就...

補零不能提高頻率解析度的原因

離散傅利葉變換 dft 的輸入是一組離散的值,輸出同樣是一組離散的值,fft是dft的快速演算法。在輸入訊號而言,相鄰兩個取樣點的間隔為取樣時間ts。在輸出訊號而言,相鄰兩個取樣點的間隔為頻率解析度df fs n,其中fs為取樣頻率,n為輸入訊號的取樣點數 n fs ts 則頻率解析度df為 這也就...

資料補零與離散傅利葉變換的解析度

離散傅利葉變換 dft 的輸入是一組離散的值,輸出同樣是一組離散的值。在輸入訊號而言,相鄰兩個取樣點的間隔為取樣時間ts。在輸出訊號而言,相鄰兩個取樣點的間隔為頻率解析度fs n,其中fs為取樣頻率,其大小等於1 ts,n為輸入訊號的取樣點數。這也就是說,dft的頻域解析度不僅與取樣頻率有關,也與訊...