dsp.FFT

离散傅里叶变换

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描述

的dsp.FFT系统对象™计算离散傅里叶变换(DFT)输入使用快速傅里叶变换(FFT)。对象使用一个或多个以下的快速傅里叶变换(FFT)算法的复杂性取决于输入和输出是否在线性bit-reversed顺序:

着算法
半身的算法
Radix-2 decimation-in-time (DIT)算法
Radix-2 decimation-in-frequency (DIF)算法
FFTW算法选择[1],[2]

要计算DFT的输入:

创建dsp.FFT对象并设置其属性。
调用对象的参数,就好像它是一个函数。

了解更多关于系统对象是如何工作的,看到的系统对象是什么?

创建

语法

英国《金融时报》= dsp.FFT

英尺= dsp.FFT(名称、值)

描述

英国《金融时报》= dsp.FFT返回一个FFT对象计算离散傅里叶变换(DFT)的一个真实的或复杂的N沿着第一个维度- d数组输入使用快速傅里叶变换(FFT)。

例子

英国《金融时报》= dsp.FFT (名称,值)返回一个FFT与每个指定的对象属性设置为指定的值。在单引号附上每个属性的名字。未指定的属性有默认值。

属性

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属性,除非另有注明nontunable后,这意味着你不能改变它们的值调用对象。对象锁当你叫他们,释放函数打开它们。

如果一个属性可调在任何时候,你可以改变它的值。

改变属性值的更多信息,请参阅系统设计在MATLAB使用系统对象。

`FFTImplementation`- - - - - -FFT实现
`汽车`(默认)|`Radix-2`|`FFTW`

指定用于FFT的实现汽车,Radix-2,或FFTW。当你设定这个属性Radix-2、FFT长度必须是2的幂。

`BitReversedOutput`- - - - - -相对于输入元素的顺序输出元素
`假`(默认)|`真正的`

指定的顺序输出通道元素相对于输入元素的顺序。将此属性设置为真正的输出频率指数bit-reversed顺序。默认值是假,对应于频率指标的线性排序。

`正常化`- - - - - -蝴蝶输出除以2
`假`(默认)|`真正的`

将此属性设置为真正的如果FFT的输出应该除以FFT长度。这个选项是有用的,当你想要的输出FFT留在相同的振幅范围作为它的输入。这是特别有用的在处理定点数据类型。

此属性的默认值假没有扩展。

`FFTLengthSource`- - - - - -源的FFT长度
`汽车`(默认)|`财产`

如何确定FFT长度指定为汽车或财产。当你设定这个属性汽车、FFT长度等于输入信号的行数。

`FFTLength`- - - - - -FFT长度
`64年`(默认)|整数

FFT长度指定为一个整数大于或等于2。

这个属性必须是2的幂,如果任何这些条件的运用:

输入是一个定点数据类型。
的BitReversedOutput属性是真正的。
的FFTImplementation属性是Radix-2。

依赖关系

这个属性设置时适用FFTLengthSource财产财产。

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

`WrapInput`- - - - - -布尔值的包装或删除输入
`真正的`(默认)|`假`

将输入数据时FFT长度小于输入长度。如果这个属性被设置为true, modulo-length数据包装前进行FFT运算,由于FFT长度小于输入长度。如果该属性设置为false,截断输入数据的FFT长度前进行FFT运算。

定点属性

`RoundingMethod`- - - - - -舍入为定点操作方法
`地板上`(默认)|`天花板`|`收敛`|`最近的`|`轮`|`简单的`|`零`

指定舍入方法。

`OverflowAction`- - - - - -溢出为定点操作动作
`包装`(默认)|`饱和`

指定溢出行动包装或饱和。

`SineTableDataType`- - - - - -正弦表词和部分的长度
`同一个词长度作为输入`(默认)|`自定义`

指定正弦表数据类型同一个词长度作为输入或自定义。

`CustomSineTableDataType`- - - - - -正弦表词和部分的长度
`numerictype ([], 16)`(默认)|numerictype

正弦表定点类型指定为一个们numerictype(定点设计师)对象与一个Signedness的汽车。

依赖关系

这个属性设置时适用SineTableDataType财产自定义。

`ProductDataType`- - - - - -产品词和部分的长度
`完整的精度`(默认)|`同样作为输入`|`自定义`

指定产品的数据类型完整的精度,同样作为输入,或自定义。

`CustomProductDataType`- - - - - -产品词和部分的长度
`numerictype([], 32岁,30)`(默认)|numerictype

指定产品定点类型扩展numerictype(定点设计师)对象与一个Signedness的汽车。

依赖关系

这个属性设置时适用ProductDataType财产自定义。

`AccumulatorDataType`- - - - - -蓄电池词和部分长度
`完整的精度`(默认)|`同样作为输入`|`一样的产品`|`自定义`

蓄电池数据类型指定为完整的精度,同样作为输入,一样的产品,或自定义。

`CustomAccumulatorDataType`- - - - - -蓄电池词和部分长度
`numerictype([], 32岁,30)`(默认)|numerictype

指定蓄电池定点类型扩展numerictype(定点设计师)对象与一个Signedness的汽车。

依赖关系

这个属性设置时适用AccumulatorDataType财产自定义。

`OutputDataType`- - - - - -输出词和部分的长度
`完整的精度`(默认)|`同样作为输入`|`自定义`

指定输出数据类型之一完整的精度,同样作为输入,自定义。

`CustomOutputDataType`- - - - - -输出词和部分的长度
`numerictype([], 16岁,15)`(默认)|numerictype

指定输出定点类型扩展numerictype(定点设计师)对象与一个Signedness的汽车。

依赖关系

这个属性设置时适用OutputDataType财产自定义。

使用

语法

y =英尺(x)

描述

例子

y=英尺(x)计算DFT,y的输入x的第一个维度x。

输入参数

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`x`- - - - - -时域输入信号
向量|矩阵|N- d数组

时域输入信号,指定为一个向量,矩阵,或N- d数组。

当FFTLengthSource属性设置为“汽车”的长度,x沿着第一个维度必须是一个正整数的两个。这个长度也FFT长度。当FFTLengthSource属性是“属性”,您所指定的值FFTLength属性必须是一个正整数的两个。

适应输入信号时仅支持金宝appFFTLengthSource属性设置为“汽车”。

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64|fi
复数的支持: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
矩阵向量| |N- d数组

离散傅里叶变换的输入信号,返回为一个向量,矩阵,或一个N- d数组。当FFTLengthSource属性设置为“汽车”一样,FFT长度是输入信号的行数。当FFTLengthSource属性设置为“属性”通过指定,FFT长度FFTLength财产。

支持n金宝appon-power-of-two转换与适应可变长度数据,设置FFTImplementation财产“FFTW”。

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

对象的功能

使用一个目标函数,指定系统对象作为第一个输入参数。例如,释放系统资源的系统对象命名obj使用这个语法:

发行版(obj)

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常见的系统对象

`一步`	运行系统对象算法
`释放`	释放资源,并允许修改系统对象属性值和输入特征
`重置`	重置的内部状态系统对象

例子

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单面振幅谱的信号

打开生活的脚本

找到一个信号的频率成分在加性噪声。

请注意:本例中只运行在R2016b或更高版本。如果您使用的是较早的版本,用等效替换每个调用函数一步语法。例如,myObject (x)变成了一步(myObject x)。

Fs = 800;L = 1000;t = (0: l - 1) / Fs;x =罪(2 *π* 250 * t) + 0.75 * cos(2 *π* 340 * t);y = x + 5 * randn(大小(x));%噪声信号英国《金融时报》= dsp.FFT (“FFTLengthSource”,“属性”,…“FFTLength”,1024);Y =英尺(Y);

画出单面振幅谱

情节(Fs / 2 * linspace (0, 1512), 2 * abs (Y(1:512) / 1024))标题(“单面噪声信号的振幅谱y (t) ')包含(的频率(赫兹));ylabel (“Y (f) | |”)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象与标题单面噪声信号的振幅谱y (t)包含一个类型的对象。

构造一个正弦信号使用高能FFT系数

打开生活的脚本

计算FFT的嘈杂的正弦输入信号。信号的能量存储为FFT系数的大小广场。确定信号的FFT系数占据99.99%的能源和重构的时域信号通过这些系数的传输线。比较重构信号与原信号。

请注意:如果您使用的是R2016a或更早的版本中,用等效替换每个调用对象一步语法。例如,obj (x)就变成了步骤(obj (x))。

考虑一个时域信号 $x (n]$ ,这是定义在有限的时间间隔 $0 \leq n \leq N - - - - - - 1$ 。的能量信号 $x (n]$ 是由以下方程:

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

FFT系数, $X (k]$ ,被认为是信号在频域值。的能量信号 $x (n]$ 因此在频域的平方和的FFT系数的大小:

$E_{N} = \frac{1}{N} \sum_{k = 0}^{N - - - - - - 1} {| X (k] |}^{2}$

根据帕的定理,在时间和频率域信号的总能量是相同的。

$E_{N} = \sum_{n = 0}^{N - - - - - - 1} {| x (n] |}^{2} = \frac{1}{N} \sum_{k = 0}^{N - - - - - - 1} {| X (k] |}^{2}$

初始化

初始化一个dsp.SineWave系统对象生成一个正弦波采样44.1 kHz, 1000赫兹的频率。构造一个dsp.FFT和dsp.IFFT对象计算FFT和输入信号的传输线。

的“FFTLengthSource”这些改变对象的属性设置“汽车”。FFT长度因此被认为是作为输入帧大小。输入帧尺寸在这个例子中是1020,而不是2的幂,所以选择“FFTImplementation”作为“FFTW”。

L = 1020;Sineobject = dsp.SineWave (“SamplesPerFrame”L,…“PhaseOffset”10…“SampleRate”,44100,…“频率”,1000);英国《金融时报》= dsp.FFT (“FFTImplementation”,“FFTW”);界面张力= dsp.IFFT (“FFTImplementation”,“FFTW”,…“ConjugateSymmetricInput”,真正的);rng (1);

流媒体

在嘈杂的输入信号流。计算每一帧的FFT和确定系数构成99.99%的能量信号。把这些系数重构的时域信号的传输线。

numIter = 1000;为Iter = 1: numIter Sinewave1 = Sineobject ();输入= Sinewave1 + 0.01 * randn(大小(Sinewave1));FFTCoeff =英尺(输入);FFTCoeffMagSq = abs (FFTCoeff) ^ 2;EnergyFreqDomain = (1 / L) *总和(FFTCoeffMagSq);[FFTCoeffSorted,印第安纳州]= (((1 / L) * FFTCoeffMagSq),…1,“下”);CumFFTCoeffs = cumsum (FFTCoeffSorted);EnergyPercent = (CumFFTCoeffs / EnergyFreqDomain) * 100;Vec =找到(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%的信号能量可以用FFT系数由的数量Vec (1):

Vec (1)

ans = 296

信号重建的有效使用这些系数。如果你把最后一帧的重建信号与原始时域信号,你可以看到不同的是非常小的,情节密切匹配。

马克斯(abs (Input-ReconstrSignal))

ans = 0.0431

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

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象包含2线类型的对象。

算法

这个对象实现算法、输入和输出的描述FFT块引用页面。对象属性对应块的参数。

引用

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

[2]冻结器、m和s g·约翰逊,“FFTW: FFT的适应性软件体系结构,”国际会议声学学报》,演讲,和信号处理3卷,1998年,页1381 - 1384。

扩展功能

C / c++代码生成
生成C和c++代码使用MATLAB®编码器™。

使用笔记和限制:

系统在MATLAB代码生成对象(MATLAB编码器)。
下列条件适用时,生成的可执行文件从这个系统对象依赖于预先构建的动态库文件(. dll文件)包含在MATLAB中^®:
- FFTImplementation被设置为“FFTW”。
- FFTImplementation被设置为“汽车”,FFTLengthSource被设置为“属性”,FFTLength不是一个两个的力量。
使用packNGo功能包生成的代码从这个系统对象和所有相关的文件在一个压缩的zip文件。使用此zip文件,您可以迁移,解压缩,并重建您的项目在MATLAB没有安装另一个开发环境。更多细节,请参阅如何运行生成的可执行文件以外的MATLAB。
当FFT长度是2的幂,您可以生成独立的C和c++代码从这个系统对象。

dsp.FFT

描述

创建

语法

描述

属性

FFTImplementation- - - - - -FFT实现汽车(默认)|Radix-2|FFTW

BitReversedOutput- - - - - -相对于输入元素的顺序输出元素假(默认)|真正的

正常化- - - - - -蝴蝶输出除以2假(默认)|真正的

FFTLengthSource- - - - - -源的FFT长度汽车(默认)|财产

FFTLength- - - - - -FFT长度64年(默认)|整数

依赖关系

WrapInput- - - - - -布尔值的包装或删除输入真正的(默认)|假

定点属性

RoundingMethod- - - - - -舍入为定点操作方法地板上(默认)|天花板|收敛|最近的|轮|简单的|零

OverflowAction- - - - - -溢出为定点操作动作包装(默认)|饱和

SineTableDataType- - - - - -正弦表词和部分的长度同一个词长度作为输入(默认)|自定义

CustomSineTableDataType- - - - - -正弦表词和部分的长度numerictype ([], 16)(默认)|numerictype

依赖关系

ProductDataType- - - - - -产品词和部分的长度完整的精度(默认)|同样作为输入|自定义

CustomProductDataType- - - - - -产品词和部分的长度numerictype([], 32岁,30)(默认)|numerictype

依赖关系

AccumulatorDataType- - - - - -蓄电池词和部分长度完整的精度(默认)|同样作为输入|一样的产品|自定义

CustomAccumulatorDataType- - - - - -蓄电池词和部分长度numerictype([], 32岁,30)(默认)|numerictype

依赖关系

OutputDataType- - - - - -输出词和部分的长度完整的精度(默认)|同样作为输入|自定义

CustomOutputDataType- - - - - -输出词和部分的长度numerictype([], 16岁,15)(默认)|numerictype

依赖关系

使用

语法

描述

输入参数

x- - - - - -时域输入信号向量|矩阵|N- d数组

输出参数

y- - - - - -输入信号的离散傅里叶变换矩阵向量| |N- d数组

对象的功能

常见的系统对象

例子

单面振幅谱的信号

构造一个正弦信号使用高能FFT系数

算法

引用

扩展功能

C / c++代码生成生成C和c++代码使用MATLAB®编码器™。

版本历史

另请参阅

对象

`FFTImplementation`- - - - - -FFT实现
`汽车`(默认)|`Radix-2`|`FFTW`

`BitReversedOutput`- - - - - -相对于输入元素的顺序输出元素
`假`(默认)|`真正的`

`正常化`- - - - - -蝴蝶输出除以2
`假`(默认)|`真正的`

`FFTLengthSource`- - - - - -源的FFT长度
`汽车`(默认)|`财产`

`FFTLength`- - - - - -FFT长度
`64年`(默认)|整数

`WrapInput`- - - - - -布尔值的包装或删除输入
`真正的`(默认)|`假`

`RoundingMethod`- - - - - -舍入为定点操作方法
`地板上`(默认)|`天花板`|`收敛`|`最近的`|`轮`|`简单的`|`零`

`OverflowAction`- - - - - -溢出为定点操作动作
`包装`(默认)|`饱和`

`SineTableDataType`- - - - - -正弦表词和部分的长度
`同一个词长度作为输入`(默认)|`自定义`

`CustomSineTableDataType`- - - - - -正弦表词和部分的长度
`numerictype ([], 16)`(默认)|numerictype

`ProductDataType`- - - - - -产品词和部分的长度
`完整的精度`(默认)|`同样作为输入`|`自定义`

`CustomProductDataType`- - - - - -产品词和部分的长度
`numerictype([], 32岁,30)`(默认)|numerictype

`AccumulatorDataType`- - - - - -蓄电池词和部分长度
`完整的精度`(默认)|`同样作为输入`|`一样的产品`|`自定义`

`CustomAccumulatorDataType`- - - - - -蓄电池词和部分长度
`numerictype([], 32岁,30)`(默认)|numerictype

`OutputDataType`- - - - - -输出词和部分的长度
`完整的精度`(默认)|`同样作为输入`|`自定义`

`CustomOutputDataType`- - - - - -输出词和部分的长度
`numerictype([], 16岁,15)`(默认)|numerictype

`x`- - - - - -时域输入信号
向量|矩阵|N- d数组

`y`- - - - - -输入信号的离散傅里叶变换
矩阵向量| |N- d数组

C / c++代码生成
生成C和c++代码使用MATLAB®编码器™。