fourier transfrom 傅立叶变换代码实现(matlab语言)

2024-06-06 10:18

本文主要是介绍fourier transfrom 傅立叶变换代码实现(matlab语言),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

DFT的事情拖了很久了,上个学期就一直纠缠着,始终没有理解,去逸夫楼上课每次下课空教室的时候就喜欢一个人“过瘾”,在黑板上写DFT

的表达式,总想着程序实现。大概那样过了一个月,还是没有理解(智商是硬伤),这几天看了stanford的视频,老师挺逗的,感觉好像懂了,

于是重新写DFT。在matlab下实现了 。。。。




个人觉得<The Scientist and Engineer's Guide to Digital Signal Processing>这本书还是很好的。很值得一看,如果对DSP有兴趣的话。

好吧,开源,上代码:

%% ***************************************************************************************
% code writer ?EOF
% code date : 2014.03.11              2014.03.12 update
% e-mail : jasonleaster@gmail.com
% code purpose : 
%       This code is demo for DFT. I would like to share my code with
%       someone who is interesting in DSP. If there is something wrong with
%       my code, please touche me by e-mail. Thank you!
%
%% ***************************************************************************************TotalSample = 400;
%The number of all the signal that our sensor got
circle = TotalSample/2;
% circle = TotalSample;
%We assume that the preiod of the signal we generated is 'circle';
SignalInS = zeros(circle,1);
%This varible is used for recording the signal in frequency domain
SignalInT = zeros(TotalSample,1);
%This varible is used for recording the signal which were processed by inverse-DFT in time domain
OriginalSignal = zeros(TotalSample,1);
%This varible is used for recording the original signal that we got.%% initialize a square wave
for SampleNumber = -(TotalSample/2):(TotalSample/2)-1if (mod(abs(SampleNumber),circle) < (circle/2))&&(SampleNumber>0)OriginalSignal((TotalSample/2)+1+SampleNumber) = 5;elseif (mod(abs(SampleNumber),circle) >= (circle/2))&&(SampleNumber>0)OriginalSignal((TotalSample/2)+1+SampleNumber) = 0;elseif (mod(abs(SampleNumber),circle) < (circle/2))&&(SampleNumber<0)OriginalSignal((TotalSample/2)+1+SampleNumber) = 0;   elseif (mod(abs(SampleNumber),circle) >= (circle/2))&&(SampleNumber<0)OriginalSignal((TotalSample/2)+1+SampleNumber) = 5;end
end% %% initialize a delta wave
% for SampleNumber = -(TotalSample/2):(TotalSample/2)-1
%     if (SampleNumber == 0)
%         OriginalSignal((TotalSample/2)+1+SampleNumber) = 5;
%     end
% end%We show the original signal in time domain.
figure(1);
plot( -(TotalSample/2):(TotalSample/2)-1,OriginalSignal,'.-');
title('The original signal');%% forward-DFT
for frequency = -(circle/2):(circle/2)-1 % You must knew what is "Shannon sampling theorem" and you will knew that why frequency is from -(circle/2) to (circle/2)-1for SampleNumber = -(TotalSample/2):(TotalSample/2)-1%Nothingelse, just from 1 to TotalSampleSignalInS((circle/2)+1+frequency) = ...SignalInS((circle/2)+1+frequency) + ...OriginalSignal((TotalSample/2)+1+SampleNumber)*exp(-2*pi*(frequency/circle)*(SampleNumber)*i);end
end%We show the real part of processed signal in frequency domain.
figure(2);
plot(-(circle/2):(circle/2)-1,real(SignalInS),'-');
title('The real part of signal after processed');%We show the imagine part of processed signal in frequency domain.
figure(3);
plot(-(circle/2):(circle/2)-1,imag(SignalInS),'-');
title('The imagine part of signal after processed');%% inverse-DFT
for frequency = -(circle/2):(circle/2)-1for SampleNumber = -(TotalSample/2):(TotalSample/2)-1SignalInT((TotalSample/2)+1+SampleNumber) = ...SignalInT((TotalSample/2)+1+SampleNumber) + ...(1/TotalSample)*SignalInS((circle/2)+1+frequency)*exp(2*pi*(frequency/circle)*(SampleNumber)*i);end
end%Just show the signal that we rebuilt by inverse-DFT
figure(4);
plot(-(TotalSample/2):(TotalSample/2)-1,SignalInT,'-');
title('The  rebuilt signal after processed');





我们假设初始信号是方波信号



处理后的实数部分


处理后的虚数部分


逆变换合成的信号



可以看出逆变换的效果是很好的。

这里应该注意

circle = TotalSample/2;

信号周期不能太短,太短了就会出现aliasing引起的逆向变换误差很大。设置值的时候,根据shannon sampling定理来模拟相应的信号周期就可以了


It is hard and wonderful time when you are thinking about fourier transform.


2014.03.12更新:

原来的代码有点问题,对于delta函数的傅立叶变换显然不正确。现在对代码作出更正


The . L

于XTU



update: 2014.10.29

方波的初始化部分可以用以下算法,使得方波关于y轴对称

%% initialize a square wave
for SampleNumber = -(TotalSample/2):(TotalSample/2)-1if (mod(abs(SampleNumber),circle) <= (circle/4)) || (mod(abs(SampleNumber),circle) > (circle*3/4))OriginalSignal((TotalSample/2)+1+SampleNumber) = 5;elseOriginalSignal((TotalSample/2)+1+SampleNumber) = 0;end
end









这篇关于fourier transfrom 傅立叶变换代码实现(matlab语言)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1035822

相关文章

C++中unordered_set哈希集合的实现

《C++中unordered_set哈希集合的实现》std::unordered_set是C++标准库中的无序关联容器,基于哈希表实现,具有元素唯一性和无序性特点,本文就来详细的介绍一下unorder... 目录一、概述二、头文件与命名空间三、常用方法与示例1. 构造与析构2. 迭代器与遍历3. 容量相关4

C++中悬垂引用(Dangling Reference) 的实现

《C++中悬垂引用(DanglingReference)的实现》C++中的悬垂引用指引用绑定的对象被销毁后引用仍存在的情况,会导致访问无效内存,下面就来详细的介绍一下产生的原因以及如何避免,感兴趣... 目录悬垂引用的产生原因1. 引用绑定到局部变量,变量超出作用域后销毁2. 引用绑定到动态分配的对象,对象

SpringBoot基于注解实现数据库字段回填的完整方案

《SpringBoot基于注解实现数据库字段回填的完整方案》这篇文章主要为大家详细介绍了SpringBoot如何基于注解实现数据库字段回填的相关方法,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以了解... 目录数据库表pom.XMLRelationFieldRelationFieldMapping基础的一些代

Java HashMap的底层实现原理深度解析

《JavaHashMap的底层实现原理深度解析》HashMap基于数组+链表+红黑树结构,通过哈希算法和扩容机制优化性能,负载因子与树化阈值平衡效率,是Java开发必备的高效数据结构,本文给大家介绍... 目录一、概述:HashMap的宏观结构二、核心数据结构解析1. 数组(桶数组)2. 链表节点(Node

Java AOP面向切面编程的概念和实现方式

《JavaAOP面向切面编程的概念和实现方式》AOP是面向切面编程,通过动态代理将横切关注点(如日志、事务)与核心业务逻辑分离,提升代码复用性和可维护性,本文给大家介绍JavaAOP面向切面编程的概... 目录一、AOP 是什么?二、AOP 的核心概念与实现方式核心概念实现方式三、Spring AOP 的关

从基础到高级详解Go语言中错误处理的实践指南

《从基础到高级详解Go语言中错误处理的实践指南》Go语言采用了一种独特而明确的错误处理哲学,与其他主流编程语言形成鲜明对比,本文将为大家详细介绍Go语言中错误处理详细方法,希望对大家有所帮助... 目录1 Go 错误处理哲学与核心机制1.1 错误接口设计1.2 错误与异常的区别2 错误创建与检查2.1 基础

Python实现字典转字符串的五种方法

《Python实现字典转字符串的五种方法》本文介绍了在Python中如何将字典数据结构转换为字符串格式的多种方法,首先可以通过内置的str()函数进行简单转换;其次利用ison.dumps()函数能够... 目录1、使用json模块的dumps方法:2、使用str方法:3、使用循环和字符串拼接:4、使用字符

Linux下利用select实现串口数据读取过程

《Linux下利用select实现串口数据读取过程》文章介绍Linux中使用select、poll或epoll实现串口数据读取,通过I/O多路复用机制在数据到达时触发读取,避免持续轮询,示例代码展示设... 目录示例代码(使用select实现)代码解释总结在 linux 系统里,我们可以借助 select、

Linux挂载linux/Windows共享目录实现方式

《Linux挂载linux/Windows共享目录实现方式》:本文主要介绍Linux挂载linux/Windows共享目录实现方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地... 目录文件共享协议linux环境作为服务端(NFS)在服务器端安装 NFS创建要共享的目录修改 NFS 配

通过React实现页面的无限滚动效果

《通过React实现页面的无限滚动效果》今天我们来聊聊无限滚动这个现代Web开发中不可或缺的技术,无论你是刷微博、逛知乎还是看脚本,无限滚动都已经渗透到我们日常的浏览体验中,那么,如何优雅地实现它呢?... 目录1. 早期的解决方案2. 交叉观察者:IntersectionObserver2.1 Inter