БПФ с высоким разрешением фрагмента спектра
DSP System Toolbox / Преобразовывает
Блок Zoom FFT вычисляет быстрое преобразование Фурье (FFT) сигнала по фрагменту частот в интервале Найквиста. Путем устанавливания соответствующий коэффициент децимации D и частота дискретизации Fs, можно выбрать пропускную способность частот, чтобы анализировать BW, где BW = Fs/D. Можно также выбрать определенную область значений частот, чтобы анализировать в интервале Найквиста путем выбора центральной частоты желаемой полосы.
Разрешение сигнала является отношением Fs и длины БПФ (L). Используя БПФ изменения масштаба, можно сохранить то же разрешение, которого вы достигли бы с полноразмерным БПФ на вашем исходном сигнале путем вычисления маленького БПФ на более коротком сигнале. Более короткий сигнал прибывает из десятикратного уменьшения исходного сигнала. Сбережения прибывают из способности вычислить намного более короткий БПФ при достижении того же разрешения. Для фактора децимации D новой частотой дискретизации, Fsd, является Fs/D, и новым форматом кадра (и длина БПФ) является Ld = L/D. Разрешением подкошенного сигнала является Fsd/Ld = Fs/L. Чтобы достигнуть более высокого разрешения более короткой полосы, используйте исходную длину БПФ, L, вместо подкошенной длины БПФ, Ld.
Типы данных |
|
Многомерные сигналы |
|
Сигналы переменного размера |
|
Алгоритм бпф изменения масштаба усиливает полосу пропускания, фильтрующую прежде, чем вычислить БПФ сигнала. Концепция полосовой фильтрации, это предполагает, что вы интересуетесь полосой [F1, F2] исходного входного сигнала, произведенного на уровне Гц Fs. Если вы передаете этот сигнал через комплексный (односторонний) полосовой фильтр, сосредоточенный в Fc = (F1 +F2)/2, с пропускной способностью BW = F2 – F1, и затем прореживаете сигнал на коэффициент D = пол (Fs/BW), желаемая полоса сводится к основной полосе.
Если Fc нельзя выразить в форме k ×Fs/D, где k является целым числом, то переключенный, подкошенный спектр не сосредоточен в DC. В этом случае центральная частота переводится в Fd.
Комплексный полосовой фильтр получен первой разработкой прототипа фильтра lowpass и затем умножением коэффициентов lowpass с комплексной экпонентой. Этот алгоритм использует многоскоростной, многоступенчатый КИХ-фильтр в качестве прототипа фильтра lowpass. Чтобы получить полосовой фильтр, коэффициенты каждого этапа являются переключенной частотой. Фактором децимации является совокупный фактор децимации каждого этапа. Комплексный полосовой фильтр, сопровождаемый decimator, реализуется с помощью эффективной многофазной структуры. Для получения дополнительной информации о проекте комплексного полосового фильтра от многоскоростного многоступенчатого КИХ-прототипа фильтра смотрите БПФ Изменения масштаба и Комплексный Проект Полосового фильтра.
[1] Харрис, Обработка сигналов Ф.Дж. Малтирэйта для Систем связи. Prentice Hall, 2004, стр 208–209.