Matlab中的FFT图，精度

信息处理 matlab fft
2022-01-29 12:03:10

我有一个来自信号发生器的 60Hz 正弦波的小输入信号，它被 50Hz 的电源频率损坏。我想使用 FFT 测量 60Hz 信号的幅度，因为它在示波器中非常小。
Matlab FFT代码：

y = data;    
Fs = 2048;
[r, L] = size(y);
NFFT = 2^nextpow2(L); % Next power of 2 from length of y
Y = fft(y,NFFT)/L;
f = Fs/2*linspace(0,1,NFFT/2+1);
% Plot single-sided amplitude spectrum.
plot(f,2*abs(Y(1:NFFT/2+1)))

但 FFT 图在 50 和 60Hz 处没有给出尖锐的峰值。情节如下所示：放大. 连续点具有交替的高低幅度，这给出了锯齿状的图。为什么会这样？60Hz的幅度是否受此影响？

2个回答

您看到的现象称为“窗口效应”或“光谱泄漏”。发生这种情况是因为理想情况下您想要分析无限长的信号（这将在频域中为您提供理想的峰值），但实际上您分析的是截断（加窗）信号。实际上，您将信号与窗口函数相乘 - 在您的情况下是一个简单的矩形窗口 - 在频域中对应于与窗口频率响应的卷积。这会给你你看到的效果。您可以尝试不同的窗口功能，但您不会摆脱基本效果。

顺便说一句，对于情节，您可以尝试使用以 dB 为单位的值，即使用20log⁡(|Y|)而不是线性图；这会让事情看起来好一些。

如果 50 或 60 Hz 信号的频率不是其周期正好是 FFT 长度的约数，那么您将看到数据矩形窗口的影响。

您的 50 Hz 信号也可能不是一个完全纯正的正弦波，因此您会看到由于中心频率调制而产生的边带。

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