关于FFT频率确定的问题

来源：学生作业帮编辑：搜搜做题作业网作业帮分类：综合作业时间：2024/06/09 07:44:35

关于FFT频率确定的问题
我现在遇到的问题是：
在matlab中我的输入信号为：
S=Adc+A1*cos(2*pi*50*t+pi*P1/180)+A2*cos(2*pi*75*t+pi*P2/180);
取256点,通过FFT后,结果如图一所示：通常看图形的左半面,可以容易的看出50赫兹和75赫兹的信号
而我把输入信号改为：
S=Adc+A1*cos(2*pi*50*t+pi*P1/180)+A2*cos(2*pi*150*t+pi*P2/180);
此时看图二,还是看左半面,我看到的是50赫兹和130赫兹的信号.真正的信号跑到右半面去了.
如果我们的信号是未知的,那到底如何通过频谱图分析信号呢?
我就没有多少财富.就50啦.希望高手看下.
我matlab的程序为：
close all; \x05\x05%先关闭所有图片
Adc=2; \x05\x05\x05%直流分量幅度
A1=3; \x05\x05\x05%频率F1信号的幅度
A2=1.5; \x05\x05\x05%频率F2信号的幅度
F1=50; \x05\x05\x05%信号1频率(Hz)
F2=75; %信号2频率(Hz)
Fs=256; %采样频率(Hz)
P1=-30; %信号1相位(度)
P2=90; %信号相位(度)
N=256; %采样点数
t=[0:1/Fs:N/Fs]; %采样时刻
%信号
S=Adc+A1*cos(2*pi*F1*t+pi*P1/180)+A2*cos(2*pi*F2*t+pi*P2/180);
%显示原始信号
plot(S);
title('原始信号');
figure;
Y = fft(S,N); %做FFT变换
Ayy = (abs(Y)); %取模
plot(Ayy(1:N)); %显示原始的FFT模值结果
title('图1');
figure;
Ayy=Ayy/(N/2); %换算成实际的幅度
Ayy(1)=Ayy(1)/2;
F=([1:N]-1)*Fs/N; %换算成实际的频率值
plot(F(1:N/2),Ayy(1:N/2)); %显示换算后的FFT模值结果
title('幅度-频率曲线图');
figure;
Pyy=[1:N/2];
for i=1:N/2
Pyy(i)=phase(Y(i)); %计算相位
Pyy(i)=Pyy(i)*180/pi; %换算为角度
end;
plot(F(1:N/2),Pyy(1:N/2)); %显示相位图
title('相位-频率曲线图');

首先ADC采样要满足Nyquist采样定义,最简单就是FS>=2F0.你的FS是256Hz,而第二个仿真中出现了一个150Hz的信号分量,也就是不能满足采样定理.在仿真中的表现就是150Hz的信号混叠到采样带宽内了.
怎么解决呢?用低通滤波器.
256Hz的采样频率只能分析小于128Hz的信号,所以在采样以前应该设计一个低通滤波器,避免大于128Hz的信号混叠到带内.
上面只是针对低通采样进行了一点分析,带通采样和射频直接采样又有一些差别,具体可以参考杨小牛、楼才义的《软件无线电原理与应用》,有详细的介绍和分析.

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