文章目录
- 直流分量(频率为0)
- 傅立叶原理
- 离散频率
- 栅栏效应
- 原理
- 方案:提高采样间隔(频率分辨力)
直流分量(频率为0)
指信号中的直流成分,信号的直流分量就是信号的平均值,它是一个与时间无关的常数。
直流就是只有大小,没有方向。
ADC必然有偏置电压、电压值实际上不可能为负。所以就算隔离度、直流偏移什么的都搞定,FFT之后肯定也有偏置电压带来的直流分量。
对于一个信号,对它做傅里叶变换,可以得到它在各个频率处的分量,对应零频f=0处的分量(包括信号的幅度和相位)就是它的直流分量。
傅立叶原理
任何连续测量的时序或信号,都可以表示为不同频率的正弦波信号的无限叠加。
因为我们的最终目的是运用计算机来处理信号的,而计算机只能处理离散的、有限长度的数值信号。所以需要使用离散傅立叶变换将连续信号转换为离散信号。
离散频率
离散频率的分辨率 = 采样频率fs / FFT点数
= 5120 Hz / 512 = 10 Hz
含义:每个离散频率点代表10 Hz的频率间隔。例如,第一个点(不包括直流分量)将代表10 Hz,第二个点将代表20 Hz,依此类推。
栅栏效应
原理
信号采样时只能得到采样点的信息,而忽略了采样间隔中数据信息的现象(如根据离散频率计算1个点代表10Hz,那么中间必然存在信号丢失)。
时域采样:满足采样定理时,栅栏效应不会有什么影响。
频域采样:影响很大,“挡住”或丢失的频率成分有可能是重要的或具有特征的成分,使信号处理失去意义。
方案:提高采样间隔(频率分辨力)
间隔小,频率分辨力高,被“挡住”或丢失的频率成分就会越少。但会增加采样点数,使计算工作量增加。
傅里叶变换