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利用Matlab计算幅度比:通过傅里叶变换(DFT)确定两个信号之间的幅度关系。

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简介:
该Matlab函数旨在评估两个具有相同形状信号间的幅度比,例如,当这两个信号均为正弦波时。 其核心目标是辅助对两端口电路的频率响应进行精确测量。 幅度比的计算依赖于信号的离散傅立叶变换(DFT)以及其幅度的最大似然估计(MLE)。 值得注意的是,该方法在抗噪性能方面表现出高度的可靠性。 为了更清晰地展示其应用,提供了两个具体的示例。 代码的开头详细列出了所有输入和输出参数。 该函数的设计基础建立在[1] D. Rife, R. Boorstyn. “Single-Tone Parameter Estimation from Discrete-Time Observational Values.” IEEE Transactions on Neural Networks and Computer Applications. Vol. 1974, No. 9, September 1974, pages 591-598. 所描述的相关理论之上。

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  • Matlab进行测量:基于DFT - Matlab开发
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    本项目介绍如何使用MATLAB通过离散傅里叶变换(DFT)来精确测量两个信号之间的幅度比例,适用于信号处理和分析。 本代码为一个Matlab函数,用于测量具有相同形状的两个信号之间的振幅比(例如,当这两个信号均为正弦波)。其主要目的是帮助评估两端口电路的频率响应。该方法基于离散傅立叶变换(DFT)和最大似然估计(MLE),以确定信号幅度,并且在高噪声环境中表现良好。 为了更好地理解此功能的应用,代码中包含两个示例说明。输入与输出参数已在代码开头详细列出。本代码所依据的理论基础参见文献:D. Rife 和R. Boorstyn 的《来自离散时间观测值的单音参数估计》,发表于1974年9月的IEEE Transactions on Information Theory,IT-20卷第591至598页。
  • (FFT)
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    简介:本文探讨了傅里叶变换中振幅的计算方法,并深入讲解了快速傅里叶变换(FFT)的应用及其在信号处理中的重要性。 傅里叶变换。根据输入的vector数据,通过傅里叶变换计算出振幅值,并进行平方和运算,最终得到一个所有y轴值均为正值的傅里叶振幅结果。
  • 值中
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    本研究探讨了傅里叶变换技术在分析和处理信号幅值方面的应用,旨在为通信工程、音频处理等领域提供有效的信号解析手段。 输入变量为原始信号及其采样频率;输出包括傅里叶变换后的幅值、分布频率以及信号的长度和相位。
  • MATLAB值与分数阶
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    本文探讨了在MATLAB环境下实现傅里叶变换及其幅值分析,并深入介绍了分数阶傅里叶变换的概念、算法及应用,旨在为信号处理提供新的视角和方法。 分数阶傅里叶变换的MATLAB代码返回的是其幅值。
  • 方波
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    本文章介绍了如何进行方波信号的傅里叶变换计算,并探讨了其在信号处理和通信工程中的应用。通过理论推导与实例分析相结合的方式,深入浅出地阐述了方波信号频谱特性及其重要性。 计算方波信号的傅里叶变换时,可以利用单位阶跃信号来表示方波信号。方波宽度可以根据需要自定义。
  • 不同类型
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    本作品通过图表形式清晰展示多种傅里叶变换(如连续、离散、快速等)间的联系与区别,旨在帮助学习者直观理解它们在信号处理中的应用。 本段落对从连续时间信号的傅里叶变换(CTFT)到采样信号的傅里叶变换再到离散时间信号的傅里叶变换(DTFT),以及进一步进行采样的过程进行了结构化梳理,并分析了各种变换提出的原因及其波形的区别。
  • 基于分离方法-
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    本研究探讨了利用傅里叶变换进行信号处理和分离的有效性,提出了一种新的基于频域分析的方法来改善复杂信号环境下的信号识别与提取。 利用傅里叶变换进行信号分离主要是基于不同信号的频谱差异。例如,第一个信号占用1000到2000赫兹之间的频率范围,而第二个信号则占据3000到4000赫兹之间。通过将这些信号进行快速傅里叶变换(FFT),可以在频域中获取各个信号的独特分量。随后使用逆傅里叶变换(IFFT)将其转换回时域,从而重新组合出原始的两个独立信号。需要注意的是,这种分离方法的前提是这两个信号不能有重叠的频率范围;例如,sin(t)和sin(10t),由于它们占据不同的频带区间,因此可以被成功地分开。
  • 谱与相位谱(基于):MATLAB高频率分辨率谱及优化相位谱阈值方法
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    本研究探讨了通过MATLAB实现的傅里叶变换技术,专注于提高高频信号分析中的幅度谱精度,并提出了一种新颖的相位谱阈值优化策略。 ft_spect(2.0 版)用于计算输入信号的幅度谱与相位谱,并对相位谱进行滤波以消除浮点运算中的舍入误差影响。 需要注意的是,尽管该函数可以处理相位误差问题,但它并不能解决频谱泄漏的问题。此外,在使用离散傅立叶变换(DFT)时,我们默认输入信号为一个周期内的完整数据,并依据此长度对整个周期的频率特性进行采样分析。假设一个以Fs表示采样率的信号在时间T=NΔt内采集,则其频谱间隔即分辨率Δf=1/T=Fs/N;这意味着DFT的频率分辨能力完全由输入信号的时间跨度决定。 零填充操作不会提升实际解析度,也不会提供额外的信息;它仅仅是在已有的频域数据点之间插入新的幅度值。因此,如果需要提高频率分析的精度,则必须增加原始时间序列的数据长度(即延长测量周期),因为DFT将整个输入视为单一完整周期的一部分进行处理。这意味着重复信号段是允许且不会引起任何异常情况的出现。 然而,在这种情况下,输出结果可能包含因数据冗余而产生的非真实成分。
  • 平滑谱(smoothFAS):此函数生成谱并提供其平滑版本。窗口平均实现平滑处理 - MATLAB开发
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    smoothFAS是一个MATLAB工具,用于计算信号的傅里叶幅度谱,并通过窗口平均方法生成更平滑的频谱版本,便于分析和解读。 此函数用于计算傅立叶幅度谱及其平滑版本。为了实现平滑处理,该方法采用基于窗口内值的平均方式,可以选择使用中位数或均方根(RMS)作为基准进行计算,默认情况下使用的窗口数量为20个。用户可以自定义设置不同的窗口数值来调整结果。 函数用法如下: [fas] = smoothFFT(w,dt); 或者通过指定rms方法和特定的窗口参数实现平滑处理: [fas] = smoothFFT(w,dt,n_windows,method,rms); 其中,输入变量包括: - w:表示时间序列数据向量(可以是1xn或nx1形式) - dt:采样间隔值(例如每秒采集100个样本的数据,则该参数应为0.01秒) - n_windows:用于平均处理的窗口数量 - method: 平均方法,可选中位数或RMS计算方式 函数支持通过指定不同的参数来调整傅立叶幅度谱平滑的效果。
  • DFT和FFT详解
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    本文详细解析了傅里叶变换的基本概念及其在信号处理中的应用,并深入探讨了离散傅里叶变换(DFT)及快速傅里叶变换(FFT)的原理与实现。 复数的三角表达式可以表示为 Z = r(cosθ + isinθ),其中r是复数Z的模长(或绝对值),θ是其幅角。根据欧拉公式 eiθ = cosθ + isinθ,我们可以将上述形式简化成指数形式:Z = reiθ。 对于任意一个复数z,在复球面上除了北极点N之外,它与该球面的一个唯一位置相对应(这是所谓的“黎曼球”,用于表示扩充的复平面)。此外,对任一复数z进行乘幂运算时,有以下公式成立:Z^n = r^n e^{inθ}。这表明一个复数的n次方可以通过对其模长和幅角分别取n次方来计算得到。