您是否应该按比例缩放 FFT 箱1 / N1/N在哪里ñN是瞬态信号中的点数?

信息处理 fft
2022-02-08 18:55:47

我正在阅读以下教程在第 2.1 节中,作者说

计算N点FFT可以使用Matlab算法1。在这里,在进行 FFT 之后,计算它的大小并且 bin 被缩放1/N.

现在作者没有解释为什么这些垃圾箱是按比例缩放的1/N. 乍一看,它看起来像是某种标准化——但为什么呢?


我做了一些进一步的研究,似乎有不同的方法来定义信号中的功率,这取决于你在看什么。见幻灯片 3。

http://www.hep.ucl.ac.uk/~rjn/saltStuff/fftNormalisation.pdf

1个回答

是的,需要进行某种规范化,使用哪一个是约定俗成的问题。为了解释,让F是一个 DFT 矩阵,包含eȷ2πmnN. 然后你可以证明FFH=NIN. 这个因素N需要考虑。现在,您可以执行以下任一操作:

  • 通过定义 DFTD=FdIDFT 变成d=1NFHD.
  • 通过定义 DFTD=1NFdIDFT 变成d=FHD.
  • 通过定义 DFTD=1NFdIDFT 变成d=1NFHD.

这三个都可以使用,并且没有一个或多或少比另一个正确。Matlab 使用第二个,Maple 第三个(如果我没记错的话)。

如果您需要单位类似于傅立叶积分,则归一化为Δt或者Δf正如您在幻灯片中发现的那样,这也很有意义。取决于你想要对结果做什么。