5.3.5 幅度、功率和对数尺度
注意图5.21,正弦波的基频为200Hz,其幅度被量化为256级,采样频率2为1000Hz,总共由32个样本,我们能够计算DFT的归一化幅度然后通过计算来推导功率谱。
注意,分贝相对于满量程不可能产生高于0.00 dBFS的值。图5.23左边是使用dBFS的正弦波的对数尺度幅度谱图。
5.3.6 频率区
在前一节中,我们研究了几种绘制离散时间波形的频率幅度谱的方法。在这些图中,我们可以清楚地看到,频率轴被分成几个离散的频率。工程师通常将频率轴上的一个点命名为“bin”。 每个信道按频率分辨率(也称为基频)有规则地间隔。
获得更精细频率分辨率的另一种方法是降低输入波形的采样频率。这种变化不会对DFT的计算需求产生相当大的影响。如图5.26所示,将8点DFT应用于使用500Hz采样频率获得的正弦波。
5.3.8 逆DFT
DFT是一种将离散时间波形转换成离散频率波形的工具。我们可以通过使用逆DFT(通IDFT)来反转操作:
5.3.9 频谱泄露
当DFT应用于图5.27中的正弦波时,我们实际上假设波形是周期性的,如图5.28所示。在波形的一个周期和另一个周期之间有一个突变。这些点被称为不连续点,只能在波形采样间隔的端点处找到。不连续的发生是因为输入波形的端点与DFT的基频周期或频率分辨率不一致。
DFT是等效连续频率幅值响应的采样版本。没有80Hz的频率仓,因此能量泄漏到邻近的仓中,导致DFT输出不准确地表示离散时间波形的频率内容。
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