訊號處理 之訊號FFT 卷積濾波 相關

2021-10-01 12:45:30 字數 1657 閱讀 2282

fft:

快速傅利葉變換(fast fouriertransform)是離散傅利葉變換(dft)的高速演算法,能夠將乙個訊號時域變換到頻域。why:有些訊號在時域上是非常難看出什麼特徵的,可是如果變換到頻域之後,就非常easy看出特徵了。這就是非常多訊號分析採用fft變換的原因。另外,fft能夠將乙個訊號的頻譜提取出來,這在頻譜分析方面也是經經常使用的。

fft物理意義:

乙個模擬訊號,經過adc取樣之後,就變成了數碼訊號。取樣定理告訴我們,取樣頻率要大於訊號頻率的兩倍(定理)。取樣得到的數碼訊號,就能夠做fft變換了。n個取樣點,經過fft之後,就能夠得到n個點的fft結果。為了方便進行fft運算,通常n取2的整數次方。

如果取樣頻率為fs,訊號頻率f,取樣點數為n。那麼fft之後結果就是乙個為n點的複數(e.g., a+bi)。對於第n個點:

模值為:根號sqrt(a^2 + b^2)),

頻率為:(n-1)fs/n

幅度為:模值/(n/2)

相位為:b/a ,(換算為角度,需乘360)

如果原始訊號的峰值為a,那麼fft的結果的每乙個點(除了第乙個點直流分量之外)的模值就是a的n/2。

傅利葉公式:非週期性連續時間訊號x(t)的傅利葉變換可以表示為:

有限長離散訊號x(n),n=0,1,…,n-1的dft定義為:

將x(n)分解為偶數與奇數的兩個序列之和,即

x1(n)和x2(n)的長度都是n/2,x1(n)是偶數序列,x2(n)是奇數序列,則

其中x1(k)和x2(k)分別為x1(n)和x2(n)的n/2點dft。由於x1(k)和x2(k)均以n/2為週期,且wn k+n/2=-wn k,所以x(k)又可表示為:

原理 快速傅利葉變換(fast fourier transform,fft)是一種可在 [公式] 時間內完成的離散傅利葉變換(discrete fourier transform,dft)演算法。

在演算法競賽中的運用主要是用來加速多項式的乘法。

需搞明白的概念:多項式表示式、點值表示式、複數、複數的單位根(傅利葉變換裡用到的概念,有折半引理、和消去引理)

什麼是卷積?參考了知乎名嘴:

數字訊號處理 FFT

fft是離散傅利葉變換的快速演算法,可以將乙個訊號變換 到頻域。有些訊號在時域上是很難看出什麼特徵的,但是如 果變換到頻域之後,就很容易看出特徵了。這就是很多訊號 分析採用fft變換的原因。另外,fft可以將乙個訊號的頻譜 提取出來,這在頻譜分析方面也是經常用的。雖然很多人都知道fft是什麼,可以用...

數字訊號處理 FFT

fft 快速傅利葉變換 基於離散傅利葉變換 dft 以獲取訊號的頻域特徵。傳統的dft演算法能夠獲取訊號頻域特徵,但是演算法計算量大,耗時長,不利於計算機實時對訊號進行處理,在工程中無法應用,作為dft的一種快速實現演算法,fft很好的解決了這個問題。dft變換公式,由此公式,每計算乙個頻率點x k...

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