我有一组数据:在几年的时间里,每天的小时数。我想创建这个数据的 FFT。由于我的采样率不是秒,而是天,我认为在构建 FFT 时我有两个选择。一,我可以指定采样率 Fs=1/86400 个样本每秒(一天 86400 秒)。但我认为这是不对的。所以也许我可以:两个,比如每周 Fs=7 个样本,然后我得到的 FFT 有一个规模,而不是每周周期数,而不是周期数。这是合理的,还是有更好的方法来对每日周期数据进行 FFT?
具有日周期数据的 FFT
FFT 的基函数是以频率(相位)和幅度为特征的正弦曲线。对于以 Hz 表示的频率,时间单位必须以秒表示,但没有什么可以阻止您使用数量级,例如 kHz 或 MHz。
如果您每 24 小时采样一次,那么您的采样频率约为 11.57407 uHz(微赫兹),而您的奈奎斯特频率将为 5.787035 uHz,反向计算大约为 2 天。这意味着您无法“看到”比每两天更频繁发生的周期。
假设您进行 N 点 FFT,您的分辨率为 Fs/N,每个频率() bin 是.
继续上面的数据并假设方便点 FFT,在是你的 DC 点,即你的数量的一个恒定值(一个恒定的“每天的小时数”),在你在或者,向后工作,大约每 4.2个月1 个周期。下一个 bin 位于或每 2.1个月大约 1 个周期,依此类推。
当然,这只是时间尺度,您还将在每个时间尺度上评估正弦曲线的强度,以准确了解您的“一天中的小时数”数量如何随时间波动。
最后的两个注意事项:
在海潮分析或天文学等领域,某些时间尺度有特定的名称,而不是报告 XYZ uHz。例如,昼夜(每天)、半昼夜循环等。有关更多信息,请参阅此、此和此链接。
确保在报告这些数字时仔细检查所需的准确性。在 uHz 的量级上相差 1 大约是两个小时 (1.90998)。
希望这可以帮助。
说“每周 7 个样本”是完全合理的。FFT 不关心速率是如何定义的,它只要求它是恒定的。
当我摆弄非常低的利率时,我使用相同的概念。比如说,每分钟的样本数或每年的样本数。
从数学上讲,这并不重要。您自己知道,每秒 1/86400 个样本的数量在数学上与每周 7 个样本相同——毕竟,它们都是您计算的。
它的唯一影响是您如何将 FFT 箱转换为频率 - 无论您如何表示采样率,您都必须这样做。
就我自己而言,我发现将数字和样本表示为每个时间单位的样本整数时更容易想到。
您的采样周期 Ts 为每个样本 1 天 = 每个样本 3600*24 秒,从中您可以获得采样频率为 Fs = 1/Ts(以物理赫兹为单位)并将其乘以 2*pi 以获得采样角频率...