dsp。FFT

离散傅里叶变换

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描述

的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:

着算法
半身的算法
基数2实时抽取(DIT)算法
基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。

要了解更多关于System对象如何工作的信息，请参见什么是系统对象?

创建

语法

英国《金融时报》= dsp。FFT

ft=dsp.FFT（名称、值）

描述

英国《金融时报》= dsp。FFT返回一个FFT对象,英国《金融时报》，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

英国《金融时报》= dsp。FFT (名称,值）返回一个FFT对象，并将每个指定属性设置为指定值。用单引号将每个属性名称括起来。未指定的属性具有默认值。

属性

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除非另有说明，属性是不能，这意味着您不能在调用对象后更改其值。对象在调用时锁定，并且释放函数打开它们。

如果一个属性是可调，您可以随时更改它的值。

有关更改属性值的更多信息，请参见在MATLAB中使用系统对象进行系统设计．

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

将FFT使用的实现指定为汽车，Radix-2,或FFTW．当您将此属性设置为Radix-2，FFT长度必须是2的幂。

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

指定输出通道元素的顺序相对于输入元素的顺序。将此属性设置为真正的以位反序输出频率索引。默认值是假，它对应于频率指标的线性排序。

`规范化`- - - - - -将蝴蝶输出除以2
`假`(默认)|`真正的`

将此属性设置为真正的如果FFT的输出要除以FFT的长度。当你想要FFT的输出和输入保持在相同的振幅范围时，这个选项是有用的。这在处理定点数据类型时特别有用。

此属性的默认值为假没有缩放。

`FFTLengthSource`- - - - - -FFT长度的来源
`汽车`(默认)|`财产`

指定如何根据需要确定FFT长度汽车或财产．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:

输入为定点数据类型。
的BitReversedOutput财产是真正的．
的FFTImplementation财产是Radix-2．

依赖关系

此属性在设置FFTLengthSource财产财产．

数据类型:单|双重的|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`

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`- - - - - -定点运算的舍入法
`地板`(默认)|`天花板`|`收敛`|`最近的`|`轮`|`简单的`|`零`

指定舍入方法。

`溢流作用`- - - - - -定点操作的溢出操作
`包装`(默认)|`饱和`

指定溢出操作为包装或饱和．

`SineTableDataType`- - - - - -正弦表字和分数长度
`与输入的字长相同`(默认)|`风俗`

将正弦表数据类型指定为与输入的字长相同或风俗．

`CustomSineTableDataType`- - - - - -正弦表字和分数长度
`numerictype ([], 16)`(默认)|数字类型

将正弦表定点类型指定为未缩放类型数字类型（定点设计器）对象与一个签名的汽车．

依赖关系

此属性在设置SineTableDataType财产风俗．

`ProductDataType`- - - - - -乘积单词和分数长度
`全精度`(默认)|`同样作为输入`|`风俗`

指定产品数据类型为全精度，同样作为输入,或风俗．

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

将产品定点类型指定为缩放类型数字类型（定点设计器）对象与一个签名的汽车．

依赖关系

此属性在设置ProductDataType财产风俗．

`AccumulatorDataType`- - - - - -累加器单词和分数长度
`全精度`(默认)|`同样作为输入`|`一样的产品`|`风俗`

指定累加器数据类型为全精度，同样作为输入，一样的产品,或风俗．

`CustomAccumulatorDataType`- - - - - -累加器单词和分数长度
`numerictype([], 32岁,30)`(默认)|数字类型

将累加器定点类型指定为缩放类型数字类型（定点设计器）对象与一个签名的汽车．

依赖关系

此属性在设置AccumulatorDataType财产风俗．

`OutputDataType`- - - - - -输出字和分数长度
`全精度`(默认)|`同样作为输入`|`风俗`

将输出数据类型指定为以下类型之一：全精度，同样作为输入，风俗．

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

将输出定点类型指定为缩放类型数字类型（定点设计器）对象与一个签名的汽车．

依赖关系

此属性在设置OutputDataType财产风俗．

使用

语法

y =英尺(x)

描述

例子

y=英尺(x）计算DFT,y，输入的x沿着的第一维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，指定为向量、矩阵或N- d数组。

当FFTLengthSource属性设置为“汽车”，长度x沿第一个维度必须是2的正整数幂。该长度也是FFT长度。当FFTLengthSource财产是“属性”中指定的值FFTLength属性必须是2的正整数幂。

变量大小的输入信号只支持金宝appFFTLengthSource属性设置为“汽车”．

数据类型:单|双重的|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
向量|矩阵|N- d数组

输入信号的离散傅里叶变换，作为向量、矩阵或N- d数组。当FFTLengthSource属性设置为“汽车”， FFT长度与输入信号的行数相同。当FFTLengthSource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FFTImplementation财产“FFTW”．

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

对象的功能

要使用对象函数，请指定System对象作为第一个输入参数。例如，释放名为system的对象的系统资源obj，请使用以下语法：

发行版(obj)

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所有系统对象都是通用的

`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`	重置的内部状态系统对象

例子

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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。

请注意：此示例仅在R2016b或更高版本中运行。如果您使用的是早期版本，请使用等效的一步语法。例如，myObject(x)变成step(myObject,x)。

Fs = 800;L = 1000;t = (0: l - 1) / Fs;X = sin(2* 250*t) + 0.75*cos(2* 340*t);Y = x + 0.5 *randn(size(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(的频率(赫兹)）;ylabel (“Y (f) | |”）

图中包含一个轴对象。标题为“噪声信号y(t)单边振幅谱”的轴对象包含一个线型对象。

利用高能FFT系数构造正弦信号

打开生活的脚本

计算带噪正弦输入信号的FFT。信号能量存储为FFT系数的幅值平方。确定占信号能量99.99%的FFT系数，并利用这些系数的IFFT重构时域信号。将重构信号与原始信号进行比较。

请注意：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))．

考虑一个时域信号 $x ［ n ］$ ，它定义在有限的时间区间内 $0 \leq n \leq N - 1$ ．信号的能量 $x ［ n ］$ 由以下方程式得出：

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

FFT系数, $X ［ k ］$ ，则认为是频域中的信号值。信号的能量 $x ［ n ］$ 因此，在频域内为FFT系数大小平方和:

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

根据帕塞瓦尔定理，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系统对象产生一个正弦波，采样频率为44.1 kHz，频率为1000 Hz。构造一个dsp。FFT和dsp.IFFT对象来计算输入信号的FFT和IFFT。

的“FFTLengthSource”每个变换对象的属性都设置为“汽车”．FFT长度因此被认为是输入帧的大小。在这个例子中，输入帧的大小是1020，它不是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。传输线(“FFTImplementation”，“FFTW”，．．．“共轭对称输入”,真正的);rng (1);

流媒体

噪声输入信号中的流。计算每帧的FFT，并确定构成信号能量99.99%的系数。对这些系数进行IFFT重构时域信号。

numIter = 1000;为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

信号能量的99.99%可以用给出的FFT系数的个数表示Vec (1)：

Vec (1)

ans=296

使用这些系数可以有效地重建信号。如果将重建信号的最后一帧与原始时域信号进行比较，您可以看到差异非常小，并且曲线图非常匹配。

马克斯(abs (Input-ReconstrSignal))

ans = 0.0431

情节(输入,'*'）;持有在；情节(ReconstrSignal“哦”）;持有从；

图中包含一个轴对象。轴对象包含两个类型为line的对象。

算法

此对象实现上描述的算法、输入和输出FFT块参考页。对象属性与块参数相对应。

工具书类

[1] FFTW (http://www.fftw.org）

[2] Frigo, M.和S. G. Johnson，“FFTW: FFT的自适应软件架构”，国际声学、语音和信号处理会议论文集，1998年第3卷，第1381-1384页。

扩展功能

C/C++代码生成
使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。

使用说明和限制：

系统对象在MATLAB代码生成（MATLAB编码器）．
当下列条件适用时，从System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)包括与MATLAB^®：
- FFTImplementation设置为“FFTW”．
- FFTImplementation设置为“汽车”，FFTLengthSource设置为“属性”,FFTLength不是二的幂。
使用packNGo函数将从System对象生成的代码和所有相关文件打包到一个压缩zip文件中。使用这个zip文件，您可以在没有安装MATLAB的另一个开发环境中重新定位、解包和重建项目。有关详细信息，请参见如何在MATLAB之外运行生成的可执行文件．
当FFT长度是2的幂时，可以从System对象生成独立的C和c++代码。

另请参阅

对象

dsp.IFFT

介绍了R2012a

DSP系统工具箱文档

金宝app

仿真软件MAT金宝appLAB,その他の製品をお試しください

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dsp。FFT

描述

创建

语法

描述

属性

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

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

规范化- - - - - -将蝴蝶输出除以2假(默认)|真正的

FFTLengthSource- - - - - -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

定点属性

RoundingMethod- - - - - -定点运算的舍入法地板(默认)|天花板|收敛|最近的|轮|简单的|零

溢流作用- - - - - -定点操作的溢出操作包装(默认)|饱和

SineTableDataType- - - - - -正弦表字和分数长度与输入的字长相同(默认)|风俗

CustomSineTableDataType- - - - - -正弦表字和分数长度numerictype ([], 16)(默认)|数字类型

依赖关系

ProductDataType- - - - - -乘积单词和分数长度全精度(默认)|同样作为输入|风俗

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

依赖关系

AccumulatorDataType- - - - - -累加器单词和分数长度全精度(默认)|同样作为输入|一样的产品|风俗

CustomAccumulatorDataType- - - - - -累加器单词和分数长度numerictype([], 32岁,30)(默认)|数字类型

依赖关系

OutputDataType- - - - - -输出字和分数长度全精度(默认)|同样作为输入|风俗

CustomOutputDataType- - - - - -输出字和分数长度numerictype([], 16岁,15)(默认)|数字类型

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向量|矩阵|N- d数组

对象的功能

所有系统对象都是通用的

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

工具书类

扩展功能

C/C++代码生成使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。

另请参阅

对象

DSP系统工具箱文档

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

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

`规范化`- - - - - -将蝴蝶输出除以2
`假`(默认)|`真正的`

`FFTLengthSource`- - - - - -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`

`RoundingMethod`- - - - - -定点运算的舍入法
`地板`(默认)|`天花板`|`收敛`|`最近的`|`轮`|`简单的`|`零`

`溢流作用`- - - - - -定点操作的溢出操作
`包装`(默认)|`饱和`

`SineTableDataType`- - - - - -正弦表字和分数长度
`与输入的字长相同`(默认)|`风俗`

`CustomSineTableDataType`- - - - - -正弦表字和分数长度
`numerictype ([], 16)`(默认)|数字类型

`ProductDataType`- - - - - -乘积单词和分数长度
`全精度`(默认)|`同样作为输入`|`风俗`

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

`AccumulatorDataType`- - - - - -累加器单词和分数长度
`全精度`(默认)|`同样作为输入`|`一样的产品`|`风俗`

`CustomAccumulatorDataType`- - - - - -累加器单词和分数长度
`numerictype([], 32岁,30)`(默认)|数字类型

`OutputDataType`- - - - - -输出字和分数长度
`全精度`(默认)|`同样作为输入`|`风俗`

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

`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
向量|矩阵|N- d数组

C/C++代码生成
使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。