FFT中频率分辨率对频谱的影响

信息处理 fft 频谱 解析度
2022-01-23 12:24:00

这是我论文的参数研究部分(基本上:我为什么以及如何做我在实验中所做的事情)。目前,我必须为实验选择拟合带宽和FFT线组合(对于参数研究,它只是给发生器一个脉冲,或者用锤子敲击金属样品)。调查(实际测量)表明,频率分辨率低于 0.1 Hz 时,获得的频谱会非常模糊。例如,右下方是具有不同带宽(0.5、1、2、5、10 和 20 kHz)和不同频率分辨率(分别为 39.1、78.1、156.3、390.6、781.3 和 1562.5 mHz)的 12800 个 FFT 线(或 12800 个 FFT bin) )

在此处输入图像描述

具有 39.1 和 78.1 mHz 频率分辨率(蓝色和橙色)的频谱非常“松软”……

问题 1:为什么我们的频谱如此松散?

供参考:这是非粘糊糊的光谱

在此处输入图像描述

问题 2:在低频范围(<50 Hz),较小的 FFT bin 显示峰值更好(相同频率范围内的数据点更多,因此更容易发现峰值)。但是为什么在高频时,较小的 FFT 箱会导致较低的峰值(在 300 和 330 Hz 处)?

问题3:频率分辨率是否有“临界点”?还是频率分辨率与频谱/时间分辨率之间的权衡?如果是,您是否可以为我指出任何来源,或者这更像是经验法则?

感谢您的支持(这个问题也发布在电气工程中,根据第一条评论,它放在这里)

1个回答

可以解释为什么您的频谱嘈杂的原因是您正在使用单个数据突发进行计算。您必须通过平均应用于您的测量的连续频谱来平滑它。用于平均的样本数量必须根据现象的变化速度进行调整。完成此操作后,可以更轻松地解决其他问题。

最好的祝福,

穆拉德