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滚动体点蚀数据
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在日志<apfft/apfft谱分析实例六----调频信号及其频谱理论证实>
http://www.chinavib.com/UChome/space-62061-do-blog-id-17770.html
中, apfft/apfft谱分析比fft/apfft谱分析精度高,可分辨被fft的泄漏掩没的许多频率成份, 达到可验证调频信号频谱理论精度. 但其中的信号cos(0.5*t+cos(0.05*t))是理想解析信号, fft/apfft和apfft/apfft谱分析实际中的信号比较如何?
论坛中有许多数据文件可作
fft/apfft谱分析和apfft/apfft谱分析比较实例.
滚动体点蚀数据 数据.txt 取自
作者: gcy813326 时间: 2010-5-7 13:46 标题: 细化谱，希望大家帮帮忙
http://www.chinavib.com/forum/thread-92512-1-1.html
数据n=1:8192 fs=6000*2.56;
滚动体点蚀数据的N=2048 fft/apfft振幅谱如图一b所示, 兰色为fft对数振幅谱, 红色为apfft对数振幅谱, 在f=11点fft和apfft振幅谱形状类同, 表示它们是稳态正弦信号.
图一a为fft/apfft相位谱, 兰色为fft相位谱,红色为apfft相位谱, 在f=11处fft相位谱是一尖峰, 从红色相位谱可见,在f=11处apfft相位谱是水平阶梯形状, 表明每一峰值只有一个频率成分, 图中f=11点振幅双峰对一水平相位清晰可见., 可以校正.
Fft/apfft相位谱中尖峰离水平线的距离是频偏值的近一半.
校正频率F1=11*fs/N=75.731Hz 校正振幅A1=0.60055 校正相位 P1=40.2
从图一b及a还可看出,除f>20外的fft振幅谱和apfft振幅谱形状不重合,apfft相位谱也不是水平阶梯形状,表明这些频率成份不是稳态信号,无法校正.
图一滚动体点蚀数据的fft/apfft谱分析的振幅谱和相位谱
滚动体点蚀数据的apfft/apfft振幅谱如图二b所示, 兰色为apfft_2对数振幅谱,红色为apfft_1对数振幅谱, 在f=11点apfft_1和apfft_2振幅谱形状相同,表示它们是稳态正弦信号.
图二a为fft/apfft相位谱, 兰色为apfft_2相位谱,红色为apfft_1相位谱,从相位谱可见,在f=11,二个apfft相位谱是水平阶梯形状,表明只有一个频率成分,可以校正. 图中f=11点振幅双峰对一水平相位清晰可见.
apft/apfft相位谱中二个水平线的距离是频偏值.
Fft/apfft相位谱中尖峰离水平线的距离是apft/apfft相位谱中二个水平线的距离.的近一半
校正频率F2=11*fs/N=75.724 校正振幅A2=0.58293 校正相位P2= 40.2
从图二b及a还可看出,f.20的apfft振幅谱和apfft振幅谱形状不重合,二个apfft相位谱也不是水平阶梯形状,表明这些频率成份不是稳态信号,无法校正.
从图一及图二比较可见,fft/apfft谱分析中, 兰色fft的振幅谱由於泄漏大,不如红色apfft干净. 从校正的三个参数见,相位都用apfft测, 完全相同(P1=P2), 频率,振幅二者差不多. 精度是apfft/apfft好, 但好多少难判断.
由於数据长8192,只能作N=2700阶apfft/apfft谱分析, 但能作N=4096阶fft/apfft谱分析,
对不同N的频率校正值如下表一, fft/apfft和apfft/apfft法都差不多, 但fft/apfft起伏大些
表一 不同N时fft/apfft和apfft/apfft频率校正值比较
N 2000 2048 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 3000 4000 4096
Apfft/apfft 75.745 75.724 75.702 75.739 75.684 75.742 75.679 75.764 75.703
Fft/apfft 75.774 75.731 75.682 75.746 75.877 75.737 75.692 75.726 75.708 75.722 75.866 75.678
对不同N的振幅校正值如下表二, apfft/apfft法差不多, N从2000到2700, 在0.58附近, 但fft/apfft法差较多, N越大, 数值变小, 到N=4096, 比N=2048小近一倍, 是数据结构引起的.
表二 不同N时fft/apfft和apfft/apfft振幅校正值比较
N 2000 2048 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 3000 4000 4096
Apfft/apfft 0.58492 0.58291 0.57823 0.58809 0.58143 0.58906 0.58399 0.58725 0.58617
Fft/apfft 0.60507 0.60055 0.60826 0.57557 0.57508 0.55316 0.54338 0.54195 0.52883 0.50514 0.3847 0.32964
从表三N=2048 不同起点n0时fft/apfft和apfft/apfft振幅校正值可见, n0越大, 振幅校正值变小. 可见数据中频率75.7Hz的振幅不均匀
表三 N=2048 不同起点n0时fft/apfft和apfft/apfft振幅校正值比较
n0 0000 1000 2000 3000 4000
Apfft/apfft 0.58291 0.58819 0.56222 0.56155
Fft/apfft 0.60055 0.53299 0.47992 0.36414 0.34128
