FFT处理很奇怪的波形

schou0419

FFT用了挺长时间的，但是今天处理的时候发现一个挺怪的现象，希望大家一起探讨一下。
从有限元分析提取4000个点，采样频率1000hz，比较关心低频内的波形，波形是重复的，选前2000多个点进行分析，但是选取的数据只是差了几个，波形就变化很大，其中一个除了峰值部分是水平的，且是在零上的。详细见图，还有数据，大家也可以自己尝试一下，然后看看是什么原因。

hcharlie

下边的图比较像样。是不是其长度更接近基频的整数周期，FFT以后的泄漏少。

dsp2008

你把边界点的数据波形画出来，就可以知道是怎么回事了。

ChaChing

在"必须在当天发帖或回帖至少一次，才能下载"新措施下,发现竟然是第一个下载!
我帮贴下时域图,方便高手们回覆LZ

由图中不难发现有一2.5sec的低频周期,所以取4s或2s分析即有差异
另也没交代使用那些参数(fft length/overlag/filter...),很难说明结果该如何吧
水平有限,且在学时未学过相关知识,同待真正高人释疑

schou0419

hcharlie 发表于 2015-11-29 08:59
下边的图比较像样。是不是其长度更接近基频的整数周期，FFT以后的泄漏少。

应该是边界点的影响，但是具体的没有理论依据，数据量不大的情况下边界点个人认为应该要尽量接近平衡点吧，个人愚见

schou0419

ChaChing 发表于 2015-11-29 12:04
在"必须在当天发帖或回帖至少一次，才能下载"新措施下,发现竟然是第一个下载!
我帮贴下时域图,方便高手们 ...

选取点数2480和2510吧，大概就在2400附近，点数差20个波形差别很大

hcharlie

ChaChing 发表于 2015-11-29 12:04
在"必须在当天发帖或回帖至少一次，才能下载"新措施下,发现竟然是第一个下载!
我帮贴下时域图,方便高手们 ...

ChaChing画出图来很好！不愧为论坛元老！
我对LZ这个信号的性质不清楚，不同性质的信号应该取不同的分析方法。
FFT方法最适用于整数周期信号的频谱分析，并非万能的鈅匙。
LZ只说是有限元提取多少多少点，没有说明信号的性质，是什么性质的力作用于什么性质的结构产生的什么性质的响应等等，从图上看我看有点像随机信号激励下的结构的响应，以三个结构主频率的窄带随机信号的叠加为主的信号。
如果说FFT并非你信号最佳的分析方法，讨论其细微的差别又有何意义呢？

zswseu

ChaChing 发表于 2015-11-29 12:04
在"必须在当天发帖或回帖至少一次，才能下载"新措施下,发现竟然是第一个下载!
我帮贴下时域图,方便高手们 ...

您太谦虚了。
这个信号确实要和具体的结构及其激励情况联系起来。

TestGuru

泄漏了吧

TestGuru

楼主的频谱图没有提供是否加窗和FFT的数据分析长度，如果是普通的FFT，那么只有1024和2048的选项吧，没有2480和2510的选项吧（或者都用4096点FFT，没数据的地方补零？），除非是DFT。

TestGuru

下图是2048点矩形窗


下图是2048点汉宁窗


注意10Hz, 15Hz, 100Hz那三个谱峰的形状。

schou0419

TestGuru 发表于 2015-11-30 10:27
楼主的频谱图没有提供是否加窗和FFT的数据分析长度，如果是普通的FFT，那么只有1024和2048的选项吧，没有24 ...

不是商用软件的话，自己用MATLAB编程是可以自己选取读取信号的长度的，默认应该是矩形窗

schou0419

TestGuru 发表于 2015-11-30 10:45
下图是2048点矩形窗

整体频谱图没什么问题，但是调整x坐标，观察前120HZ就会发现其中一个似乎有水平分量，如附图所示。整体幅值很大，不放大就看不出来，这是我比较困惑的地方

TestGuru

schou0419 发表于 2015-11-30 11:19
不是商用软件的话，自己用MATLAB编程是可以自己选取读取信号的长度的，默认应该是矩形窗

那应该是DFT

TestGuru

下图是4096点矩形窗，用到了所有4001点数据，其余补零。Y轴为对数坐标



下图是4096点汉宁窗，用到了所有4001点数据，其余补零。Y轴为对数坐标


比较可见，对于这批数据，加窗式必要的，否则频谱泄漏严重覆盖了幅度小的谱峰。幅度小的谱线用对数坐标可以明确显示出来。