FFT 的Matlab 仿真分析 北京理工大学 雷达技术研究所 刘家伟 2005.12 欢迎交流讨论: beyond_ljw@163.com 对信号作FFT 的一般分析 栅栏效应和频谱泄露 栅栏效应:离散采样,数字处理造成对频谱的观察只能在有限点上,好像透过栅栏观察景物一样; 频谱泄露:对信号的截断加窗,有限时间的信号在频谱上造成一定宽度频谱,从而造成在频谱的其它频率点上出现不应有的谱峰。 采样加窗后实正弦信号的频谱: FFT 得到的结果: 1 ---- 22 FFT 的Matlab 仿真分析 北京理工大学 雷达技术研究所 刘家伟 2005.12 欢迎交流讨论: beyond_ljw@163.com 注意信号的相位 z FFT 的结果是矢量,有相位信息,但是我们使用更多的是幅度信息,对相位信息容易忽略; z 各个信号频率分量的相位决定着信号在时域的具体波形; 2 ---- 22 FFT 的Matlab 仿真分析 北京理工大学 雷达技术研究所 刘家伟 2005.12 欢迎交流讨论: beyond_ljw@163.com z FFT 频谱中相同频率点上的值是矢量叠加的 3 ---- 22 FFT 的Matlab 仿真分析 北京理工大学 雷达技术研究所 刘家伟 2005.12 欢迎交流讨论: beyond_ljw@163.com 整数频点采样问题 FFT 的物理分辨率是 采样率 / 采样点数, 如果所分析的信号频率为该值的整数倍,那么通过“栅栏”对频谱观察时可以正好看到信号频谱的实在位置,并且观察到 sinc 函数的过零点(如果补零,要求信号频率为名义分辨率倍数)。看一下演示: 左边各图:1000MHz 采样,1000 点数据,不同点FFT(末尾补零),10MHz 正弦信号分析 右边各图:1000MHz 采样,1000 点数据,不同点FFT(末尾补零),10.5MHz 正弦信号分析 1000 点FFT 8000 点FFT 8192 点FFT 4 ---- 22 FFT 的Matlab 仿真分析 北京理工大学 雷达技术研究所 刘家伟 2005.12 欢迎交流讨论: beyond_ljw@163.com 一个实例----我的本科毕业设计@2004.Spring 功能:测量两路同频率正弦信号的相位差,频率。 原理:对信号采样,在 FPGA 中进行浮点 FFT 运算, 分别求得两路信号在本次采样过程中的起始相位, 再求两相位之差,即为两信号相位差,结果送 PIC 单片机整理,再显示在 LCD 上。 图示说明:系统带有幅度,相位差,频率可控的 双路DDFS 信号发生电路,可用于自闭环测试, 评估对系统的性能。图示为系统对 两路486Hz,相位差90 度的正弦模拟信号 采样分析的结果(包括时域采样波形...