二维 FFT 信号中的谐波

信息处理 fft matlab 二维
2022-01-28 03:39:34

在 1-D FFT 的情况下,更容易找到谐波的数量及其各自的频率和幅度。可以说,如果我有 8 个点表示它的谐波,那么它的谐波将是 7 个,带有一个 DC 点,即,

在此处输入图像描述

第四点之后的谐波将具有负虚部,因为它低于奈奎斯特率。

但是如果我有 8x8 矩阵的 2D 信号,那么总共会有 64 个谐波,然后奈奎斯特速率将在第 32 点。我对吗 ?

如果我的上述陈述是正确的,那么一次谐波的分数频率将是 ,

0 -> Dc 1st Harmonic -> 1/64 -> 1 个周期内 64 个样本

周期数 1. 样本数 = 64 采样率 = 0.015625

那么这个谐波的实际频率是多少,我问这个是因为我在 Matlab 上绘制它时无法识别它。

1个回答

你的图表不正确。计算 8x8 矩阵的 2D-FFT 与计算 1x64 向量的 1D-FFT 不同。2D-FFT 使用具有水平和垂直频率的模板“探测”您的信号。具有低水平频率和零垂直频率的信号是渐进的水平梯度。垂直和水平频率都是奈奎斯特频率的信号是棋盘图案...

如果您拍摄图像并对其执行 2D-FFT,您将在生成的矩阵中找到以下元素:

  • 单元格 (1, 1):直流分量(矩阵中所有值的平均值)。
  • 单元格 (2, 1):第一水平谐波;频率 1/8。
  • 单元格 (3, 1):二次水平谐波;频率 2/8。
  • 单元格 (4, 1):三次水平谐波;频率 3/8。
  • 单元格 (5, 1):第四个水平谐波;频率 4/8(奈奎斯特)。
  • 单元格 (6, 1):第三个水平负频率。谐波; 频率-3/8。
  • 单元格 (7, 1):第二个水平负频率。谐波; 频率-2/8。
  • 单元格 (8, 1):第一个水平负频率。谐波; 频率-1/8。
  • 单元格 (1, 2):第一垂直谐波;频率 1/8。
  • 单元格 (1, 3):二次垂直谐波;频率 2/8。...
  • 单元格 (5, 5):第四个水平/垂直谐波(棋盘图案)。...

将其可视化的一个好方法是在矩阵的 64 个位置中的每个位置计算单个像素的 2D IFFT,然后查看实部。

8x8 矩阵的 2D-FFT