dsp。FFT

离散傅里叶变换

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描述

这个dsp。FFT系统对象™使用快速傅里叶变换(FFT)计算输入的离散傅里叶变换(DFT)。对象使用一个或多个快速傅里叶变换(FFT)算法，这取决于输入的复杂性以及输出是线性还是位反序:

双信号算法
半身的算法
基数2实时抽取(DIT)算法
基数-2频率抽取(DIF)算法
从FFTW中选择的算法［１］,[2]

要计算输入的DFT:

创建dsp。FFT对象，并设置其属性。
使用参数调用对象，就像调用函数一样。

要了解有关系统对象如何工作的更多信息，请参见什么是系统对象?．

创建

语法

英国《金融时报》= dsp。FFT

英尺= dsp.FFT(名称、值)

描述

英尺= dsp。FFT返回一个FFT对象,英尺，它计算an的DFTN-D数组。对于列向量或多维数组FFT对象沿第一维计算DFT。如果输入是行向量，则FFT对象计算一行单样本dft并发出警告。

例子

英尺=dsp.FFT(名称、值)返回一个FFT对象，将每个指定的属性设置为指定的值。将每个属性名用单引号括起来。未指定的属性具有默认值。

属性

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除非另有说明，属性是nontunable，这意味着您不能在调用对象之后更改它们的值。对象在调用时锁定，而释放函数打开它们。

如果一个属性是可调，您可以随时更改其值。

有关更改属性值的更多信息，请参见基于系统对象的MATLAB系统设计．

`FFT实施`—FFT实现
`汽车`(默认)|`基2`|`FFTW`

将用于FFT的实现指定为以下之一：汽车,基2,或FFTW．当您将此属性设置为基2， FFT长度必须是2的幂。

`位反转输出`—输出元素相对于输入元素的顺序
`假的`(默认)|`真正的`

指定输出通道元素相对于输入元素顺序的顺序。将此属性设置为真正的以位反转顺序输出频率索引。默认值为假的，对应于频率指数的线性顺序。

`正常化`—将蝶形输出除以2
`假的`(默认)|`真正的`

将此属性设置为真正的如果FFT的输出应除以FFT长度。当您希望FFT的输出保持在与其输入相同的振幅范围内时，此选项非常有用。这在处理定点数据类型时特别有用。

此属性的默认值为假的没有扩展。

`FFT光源`—FFT长度的来源
`汽车`(默认)|`财产`

指定如何确定FFT长度为汽车或财产．当您将此属性设置为汽车， FFT长度等于输入信号的行数。

`FFTLength`—FFT长度
`64`(默认)|整数

FFT长度，指定为大于或等于2的整数。

如果满足以下条件，这个性质必须是2的幂:

输入是定点数据类型。
这个位反转输出属性是真正的．
这个FFT实施属性是基2．

依赖关系

属性设置时将应用此属性FFT光源财产财产．

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64

`WrapInput`—包装或截断输入的布尔值
`真正的`(默认)|`假的`

当FFT长度小于输入长度时对输入数据进行换行。如果该属性设置为true，则给定FFT长度小于输入长度，则在FFT操作之前进行模长数据包装。如果该属性设置为false，则在FFT操作之前将输入数据截断为FFT长度。

定点属性

`RoundingMethod`—定点运算的舍入方法
`地板上`(默认)|`天花板`|`会聚性的`|`最近的`|`轮`|`简单的`|`零`

指定舍入方法。

`OverflowAction`—定点操作的溢出操作
`包`(默认)|`饱和`

将溢出操作指定为包或饱和．

`SineTableDataType`—正弦表单词和分数长度
`与输入相同的字长`(默认)|`自定义`

指定sin表数据类型为与输入相同的字长或自定义．

`CustomSineTableDataType`—正弦表单词和分数长度
`数字类型（[]，16）`(默认)|numerictype

将正弦表定点类型指定为无标度numerictype(定点设计师)用Signedness的汽车．

依赖关系

属性设置时将应用此属性SineTableDataType财产自定义．

`ProductDataType`—乘积单词和分数长度
`完整的精度`(默认)|`同样作为输入`|`自定义`

将产品数据类型指定为完整的精度,同样作为输入,或自定义．

`CustomProductDataType`—乘积单词和分数长度
`numerictype([], 32岁,30)`(默认)|numerictype

将产品定点类型指定为缩放类型numerictype(定点设计师)用Signedness的汽车．

依赖关系

属性设置时将应用此属性ProductDataType财产自定义．

`累加器数据类型`—累加器字长和分数长度
`完整的精度`(默认)|`同样作为输入`|`与产品相同`|`自定义`

指定累加器数据类型为完整的精度,同样作为输入,与产品相同,或自定义．

`CustomAccumeratorDataType`—累加器字长和分数长度
`numerictype([], 32岁,30)`(默认)|numerictype

将累加器定点类型指定为缩放类型numerictype(定点设计师)用Signedness的汽车．

依赖关系

属性设置时将应用此属性累加器数据类型财产自定义．

`OutputDataType`—输出字和分数长度
`完整的精度`(默认)|`同样作为输入`|`自定义`

将输出数据类型指定为完整的精度,同样作为输入,自定义．

`CustomOutputDataType`—输出字和分数长度
`numerictype([], 16岁,15)`(默认)|numerictype

将输出定点类型指定为缩放类型numerictype(定点设计师)用Signedness的汽车．

依赖关系

属性设置时将应用此属性OutputDataType财产自定义．

用法

语法

y=英尺（x）

描述

例子

Y=英尺(x)计算DFT,Y，输入的x沿着第一维度x．

输入参数

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`x`—时域输入信号
向量|矩阵|N-D阵列

时域输入信号，指定为向量、矩阵或N- d数组。

当FFT光源属性设置为“汽车”，长度为x在第一维上一定是2的正整数次幂。这个长度也是FFT长度。当FFT光源属性是“属性”，在中指定的值FFTLength性质必须是2的正整数次幂。

仅当金宝appFFT光源属性设置为“汽车”．

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64|fi
复数支持：金宝app是的

输出参数

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`Y`-输入信号的离散傅里叶变换
向量|矩阵|N-D阵列

输入信号的离散傅里叶变换，以向量、矩阵或矩阵的形式返回N- d数组。当FFT光源属性设置为“汽车”， FFT长度与输入信号的行数相同。当FFT光源属性设置为“属性”， FFT长度通过FFTLength财产。

为支持金宝app具有可变大小数据的非双幂变换长度，设置FFT实施财产“FFTW”．

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64|fi
复数支持：金宝app是的

目标函数

要使用对象函数，请将系统对象指定为第一个输入参数。例如，释放名为的系统对象的系统资源obj，使用下面的语法:

释放（obj）

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对所有系统对象通用

`一步`	运行系统对象算法
`释放`	释放资源并允许更改系统对象属性值和输入特征
`重置`	使内部状态复位系统对象

例子

全部崩溃

信号的单边幅度谱

打开生活的脚本

求信号在加性噪声中的频率分量。

注:此示例仅在R2016b或更高版本中运行。如果您正在使用较早的版本，请将对该函数的每个调用替换为等价的一步语法。例如myObject(x) becomes step(myObject,x).

Fs=800；L=1000；t=（0:L-1）’/Fs；x=sin（2*pi*250*t）+0.75*cos（2*pi*340*t）；y=x+.5*randn（尺寸（x））；%噪声信号英国《金融时报》= dsp。FFT (“FFTLengthSource”,“属性”,．..“FFTLength”, 1024);Y =英尺(Y);

绘制单边振幅谱

情节(Fs / 2 * linspace (0, 1512), 2 * abs (Y(1:512) / 1024))标题(“噪声信号y（t）的单边振幅谱”)包含(‘频率（Hz）’）;ylabel (“Y (f) | |”)

图中包含一个坐标轴。噪声信号y(t)的单边幅值谱轴包含一个线型对象。

利用高能FFT系数构造正弦信号

打开生活的脚本

计算带噪声的正弦输入信号的FFT。信号的能量存储为FFT系数的幅值平方。确定占信号能量99.99%的FFT系数，对这些系数进行IFFT重构时域信号。将重建信号与原始信号进行比较。

注:如果您正在使用R2016a或更早的版本，请将对该对象的每个调用替换为等效的一步语法。例如obj (x)就变成了步骤(obj (x))．

考虑时域信号 $x [N]$ ，它定义在有限的时间区间内 $0 \leq N \leq N - 1.$ .信号的能量 $x [N]$ 为下式:

$E_{N} = \sum_{N = 0}^{N - 1.} {| x [N] |}^{2.}$

FFT系数， $X [K]$ ，被视为频域中的信号值。信号的能量 $x [N]$ 因此，在频域内为FFT系数大小平方和:

$E_{N} = \frac{1.}{N} \sum_{K = 0}^{N - 1.} {| X [K] |}^{2.}$

根据Parseval定理，信号在时域或频域的总能量是相同的。

$E_{N} = \sum_{N = 0}^{N - 1.} {| x [N] |}^{2.} = \frac{1.}{N} \sum_{K = 0}^{N - 1.} {| X [K] |}^{2.}$

初始化

初始化一个dsp。SineWave系统对象生成以44.1 kHz采样且频率为1000 Hz的正弦波。构造一个dsp。FFT和dsp。传输线对象来计算输入信号的FFT和IFFT。

这个“FFTLengthSource”属性设置为“汽车”。因此，FFT长度被视为输入帧大小。本例中的输入帧大小为1020，不是2的幂，因此选择“FFTImplementation”作为“FFTW”．

L=1020；Sineobject=dsp.SineWave(“样品性能框架”L,“PhaseOffset”10．..“SampleRate”,44100,“频率”, 1000);英国《金融时报》= dsp。FFT (“FFTImplementation”,“FFTW”）;界面张力= dsp。传输线(“FFTImplementation”,“FFTW”,“ConjugateSymmetricInput”，对）；rng（1）；

流动

流在噪声输入信号。计算每一帧的FFT，确定构成信号99.99%能量的系数。对这些系数进行IFFT重构时域信号。

numIter = 1000;对于Iter = 1:numIter sininewave1 = sinineobject ();输入= Sinewave1 + 0.01*randn(size(Sinewave1));FFTCoeff =英尺(输入);FFTCoeffMagSq = abs (FFTCoeff) ^ 2;EnergyFreqDomain = (1 / L) *总和(FFTCoeffMagSq);[FFTCoeffSorted, ind] = sort(((1/L)*FFTCoeffMagSq)，1，“下”）;CumFFTCoeffs = cumsum (FFTCoeffSorted);EnergyPercent = (CumFFTCoeffs / EnergyFreqDomain) * 100;Vec = find(EnergyPercent > 99.99);FFTCoeffsModified = 0 (L, 1);FFTCoeffsModified(印第安纳州(1:Vec (1))) = FFTCoeff(印第安纳州(1:Vec (1)));ReconstrSignal = ift (FFTCoeffsModified);结束

99.99%的信号能量可由以下公式给出的FFT系数数表示：Vec（1）:

Vec（1）

ans = 296

利用这些系数可以有效地重建信号。如果将重构信号的最后一帧与原始时域信号进行比较，可以看到两者之间的差异非常小，而且两幅图非常吻合。

最大值（绝对值（输入重构信号））

ans=0.0431

情节(输入,‘*’); 持有在；情节(ReconstrSignal“o”); 持有关；

图中包含一个坐标轴。轴线包含2个线型对象。

算法

该对象实现了算法、输入和输出FFT块引用页面。对象属性对应于块参数。

参考文献

[1] FFTW(http://www.fftw.org)

[2] Frigo，M.和S.G.Johnson，“FFTW：FFT的自适应软件体系结构，”声学、语音和信号处理国际会议记录， 1998年第3卷，1381-1384页。

扩展功能

C / c++代码生成
使用Matlab®编码器生成C和C++代码™.

使用注意事项及限制:

系统对象在MATLAB代码生成(MATLAB编码器)．
当下列条件适用时，从该系统对象生成的可执行文件依赖于预构建的动态库文件(. dll文件）包含在MATLAB中^®:
- FFT实施被设置为“FFTW”．
- FFT实施被设置为“汽车”,FFT光源被设置为“属性”,FFTLength不是2的幂。
使用packNGo函数将从此系统对象生成的代码和所有相关文件打包为压缩的zip文件。使用此zip文件，您可以在未安装MATLAB的其他开发环境中重新定位、解包和重建项目。有关更多详细信息，请参阅如何在MATLAB之外运行生成的可执行文件．
当FFT长度为2的幂时，可以从该系统对象生成独立的C和C++代码。

另见

物体

dsp。传输线

2012年推出

DSP系统工具箱文档

金宝app

尝试MATLAB, Si金宝appmulink和其他产品下载188bet金宝搏

现在受审

dsp。FFT

描述

创建

语法

描述

属性

FFT实施—FFT实现汽车(默认)|基2|FFTW

位反转输出—输出元素相对于输入元素的顺序假的(默认)|真正的

正常化—将蝶形输出除以2假的(默认)|真正的

FFT光源—FFT长度的来源汽车(默认)|财产

FFTLength—FFT长度64(默认)|整数

依赖关系

WrapInput—包装或截断输入的布尔值真正的(默认)|假的

定点属性

RoundingMethod—定点运算的舍入方法地板上(默认)|天花板|会聚性的|最近的|轮|简单的|零

OverflowAction—定点操作的溢出操作包(默认)|饱和

SineTableDataType—正弦表单词和分数长度与输入相同的字长(默认)|自定义

CustomSineTableDataType—正弦表单词和分数长度数字类型（[]，16）(默认)|numerictype

依赖关系

ProductDataType—乘积单词和分数长度完整的精度(默认)|同样作为输入|自定义

CustomProductDataType—乘积单词和分数长度numerictype([], 32岁,30)(默认)|numerictype

依赖关系

累加器数据类型—累加器字长和分数长度完整的精度(默认)|同样作为输入|与产品相同|自定义

CustomAccumeratorDataType—累加器字长和分数长度numerictype([], 32岁,30)(默认)|numerictype

依赖关系

OutputDataType—输出字和分数长度完整的精度(默认)|同样作为输入|自定义

CustomOutputDataType—输出字和分数长度numerictype([], 16岁,15)(默认)|numerictype

依赖关系

用法

语法

描述

输入参数

x—时域输入信号向量|矩阵|N-D阵列

输出参数

Y-输入信号的离散傅里叶变换向量|矩阵|N-D阵列

目标函数

对所有系统对象通用

例子

信号的单边幅度谱

利用高能FFT系数构造正弦信号

算法

参考文献

扩展功能

C / c++代码生成使用Matlab®编码器生成C和C++代码™.

另见

物体

DSP系统工具箱文档

金宝app

尝试MATLAB, Si金宝appmulink和其他产品下载188bet金宝搏

`FFT实施`—FFT实现
`汽车`(默认)|`基2`|`FFTW`

`位反转输出`—输出元素相对于输入元素的顺序
`假的`(默认)|`真正的`

`正常化`—将蝶形输出除以2
`假的`(默认)|`真正的`

`FFT光源`—FFT长度的来源
`汽车`(默认)|`财产`

`FFTLength`—FFT长度
`64`(默认)|整数

`WrapInput`—包装或截断输入的布尔值
`真正的`(默认)|`假的`

`RoundingMethod`—定点运算的舍入方法
`地板上`(默认)|`天花板`|`会聚性的`|`最近的`|`轮`|`简单的`|`零`

`OverflowAction`—定点操作的溢出操作
`包`(默认)|`饱和`

`SineTableDataType`—正弦表单词和分数长度
`与输入相同的字长`(默认)|`自定义`

`CustomSineTableDataType`—正弦表单词和分数长度
`数字类型（[]，16）`(默认)|numerictype

`ProductDataType`—乘积单词和分数长度
`完整的精度`(默认)|`同样作为输入`|`自定义`

`CustomProductDataType`—乘积单词和分数长度
`numerictype([], 32岁,30)`(默认)|numerictype

`累加器数据类型`—累加器字长和分数长度
`完整的精度`(默认)|`同样作为输入`|`与产品相同`|`自定义`

`CustomAccumeratorDataType`—累加器字长和分数长度
`numerictype([], 32岁,30)`(默认)|numerictype

`OutputDataType`—输出字和分数长度
`完整的精度`(默认)|`同样作为输入`|`自定义`

`CustomOutputDataType`—输出字和分数长度
`numerictype([], 16岁,15)`(默认)|numerictype

`x`—时域输入信号
向量|矩阵|N-D阵列

`Y`-输入信号的离散傅里叶变换
向量|矩阵|N-D阵列

C / c++代码生成
使用Matlab®编码器生成C和C++代码™.