S1 算法学习之FFT 初识

1.FFT 的来历

       简介:

            FFT(Fast Fourier Transformation)是离散傅氏变换(DFT)的快速算法。即为快速傅氏变换。

            它是根据离散傅氏变换的奇、偶、虚、实等特  性,对离散傅立叶变换的算法进行改进获得的。

            说明:FFT 是在DFT 的基础上进行改进的算法,DFT是离散傅氏变换。

      A.  为什么要进行FFT 呢?

      答:因为信号在时间上,多个波形混杂在一起,不容易分辩。把时间 上的波形,放到频域中就很明显。

             一句话,方便计算和处理

      B. 傅立叶的理论基础是什么

      答: 一个周期连续的波形可以由多个其周期整数倍的波形组合而成!  

              或 任意波形在时域中都可以由若干个正弦波和余弦波的加权和来表示

             通俗来说:一个波形,可以由无数个波形组成

     C,什么是傅里叶级数?

        答:任何周期函数都可以用正弦函数和余弦函数构成的无穷级数来表示(选择正弦函数与余弦函数作为基函数是因为它们是正交的), 后世称傅里叶级数为一种特殊的三角级数,根据欧拉公式,三角函数又能化成指数形式,也称傅立叶级数为一种指数级数。

                                       

                                                                           ------》   积分,正交,重点  《--------

     C1. 为什么用sin和cos 来表示?

          答:sin意义:

                  

              cos意义:

                  可以知道波形的幅度和相位 

                  合在一起就可以获取一个波形的全部信息

     D.什么是DFT

            答:是离散傅立叶变换,对一个波形进行离散化,如图   

                     

  E.什么是补0?为什么补0? 

          答:增加频率的分辨率

                                   

                                    

   F.什么是窗,为什么加窗?

     答: 窗就是一个大的波形,从0开始,从0结束

                                                                      

         加窗------>主动把不完整信号变为完整信号进行分析

         因为FFT采集的是完整周期,信号, 重点---》完整周期,不是一半,不是三半,是完整的信号,

        那不完整的信号怎么处理。

        主动叠加一个周期,主动把不完整信号,变成完整信号 

        下图为,完整信号和不完整信号对比(256完整信号 ,220不完整信号   右图为频率图,不完整信号引起频率泄露)

                         

         加窗后的效果

                       

        

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