6.4 数字信号处理 6.4.1 FFT变换 信号的时域显示(采样点的幅值)可以通过离散傅立叶变换(DFT)的方法转换为频域显示。为了快速计算DFT,通常采用一种快速傅立叶变换(FFT)的方法。当信号的采样点数是2的幂时,就可以采用这种方法。 FFT的输出都是双边的,它同时显示了正负频率的信息。通过只使用一半FFT输出采样点转换成单边FFT。FFT的采样点之间的频率间隔是fs/N,这里fs是采样频率。 Analyze库中有两个可以进行FFT的VI,分别是
Real FFT VI 和 Complex FFT VI。 这两个VI之间的区别在于,前者用于计算实数信号的FFT,而后者用于计算复数信号的FFT。它们的输出都是复数。 大多数实际采集的信号都是实数,因此对于多数应用都使用Real FFT VI 。当然也可以通过设置信号的虚部为0,使用Complex FFT VI 。使用Complex FFT VI 的一个实例是信号含有实部和虚部。这种信号通常出现在数据通信中,因为这时需要用复指数调制波形。 计算每个FFT显示的频率分量的能量的方法是对频率分量的幅值平方。高级分析库中Power Spectrum VI可以自动计算能量频谱。Power Spectrum VI的输出单位是Vrms2
。但是能量频谱不能提供任何相位信息。 FFT和能量频谱可以用于测量静止或者动态信号的频率信息。FFT提供了信号在整个采样期间的平均频率信息。因此,FFT主要用于固定信号的分析(即信号在采样期间的频率变化不大)或者只需要求取每个频率分量的平均能量。 |