横河测试测量:FFT的分析结果有哪些相关项?

  星星点点 ·  2 周前  ·  4716 次点击
FFT的分析结果有哪些相关项?

  采样定理是美国电信工程师H.奈奎斯特在1928年提出的,在数字信号处理领域中,采样定理是连续时间信号(通常称为“模拟信号”)和离散时间信号(通常称为“数字信号”)之间的基本桥梁。该定理说明采样#频率#与信号频谱之间的关系,是连续信号离散化的基本依据。即在进行模拟/数字信号的转换过程中,当采样#频率#fs.max大于信号中最高#频率#fmax的2倍时(fs.max>2fmax),采样之后的数字信号完整地保留了原始信号中的信息,一般实际应用中保证采样#频率#为信号最高#频率#的2.56~4倍。

  对于FFT频谱分析来说N个采样点经过FFT变换后得到N个点的以复数形式记录的FFT结果。假设采样#频率#为Fs,采样点数为N。那么FFT运算的结果就是N个复数(或N个点),每一个复数就对应着一个#频率#值以及该#频率#信号的幅值和相位。第一个点对应的#频率#为0Hz(即#直流#分量),最后一个点N的下一个点对应采样#频率#Fs。其中任意一个采样点n所代表的信号#频率#

  Fn=(n-1)*Fs/N

  这表明,频谱分析得到的信号#频率#最大为(N-1)*Fs/N对#频率#的分辨能力是Fs/N。采样#频率#和采样时间制约着通过FFT运算能分析得到的信号#频率#上限,同时也限定了分析得到的信号#频率#的分辨率。

  FFT结果有对称性,通常我们只是用前半部分的结果,也就是小于采样#频率#一半的结果。同时也只有采样#频率#一半以内、具有一定幅值的信号#频率#才是真正的信号#频率#

  简单来说FFT频谱分析#频率#上限为采样率的一半。举例来说:采样率为1Ms/S的原始数据,FFT分析频谱的上限即为500KHz;当FFT点数设为10K时,#频率#的分辨率100Hz。

  高频混淆

  看过上面的讲解后,大家是否会有疑问,如果信号中包含的#频率#成分超过了频谱分析的#频率#上限,会怎么样呢? 这里就涉及到FFT频谱分析中,信号缺失混淆的问题了。

  所谓的高频混淆:在重复波形上通过执行A/D转换进行FFT运算时,超过采样#频率#一半的#频率#成分将被识别成#低频#率成分,这种现象称为混淆现象。

  

  如上图所示,采样率不足时,由采样点复现的波形#频率#低于实际信号的#频率#

  在实际FFT分析中经常会由于采样不足,导致FFT频谱的某个高频点发生偏移,形成错误的FFT频谱图。

0 条回复

暂无讨论,说说你的看法吧!

 回复

你需要  登录  或  注册  后参与讨论!