С наступающим Новым годом! Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
Наши страницы
Matlab
Войти
Регистрация
Восстановить пароль
 
 
Рейтинг 4.86/14: Рейтинг темы: голосов - 14, средняя оценка - 4.86
QuasiSimon
1 / 1 / 0
Регистрация: 19.04.2013
Сообщений: 85
1

Неадекватное отображение фазового спектра

04.06.2013, 13:57. Просмотров 2678. Ответов 29
Метки нет (Все метки)

Есть вот такой код

Matlab M
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
%% Параметры
Tm=0.00025;% Длина сигнала (с)
Fd=1024*1024;% Частота дискретизации (Гц)
Ak=0.5;% Постоянная составляющая (Попугаев)
A1=5;% Амплитуда первой синусоиды (Попугаев)
A2=0.7;% Амплитуда второй синусоиды (Попугаев)
F1=50000;% Частота первой синусоиды (Гц)
F2=100;% Частота второй синусоиды (Гц)
Phi1=0;% Начальная фаза первой синусоиды (Градусов)
Phi2=37;% Начальная фаза второй синусоиды (Градусов)
An=1*A1;% Дисперсия шума (Попугаев)
FftL=2048*1024;% Количество линий Фурье спектра
Epsilon=18000;% Область максимума
 
%% Генерация рабочих массивов
T=0:1/Fd:Tm;% Массив отсчетов времени
 
Noise=An*randn(1,length(T));% Массив случайного шума длиной равной массиву времени
 
 
Signal=A1*sind((F1*360).*T+Phi1);
 
%% Спектральное представление сигнала
FftS=abs(fft(Signal,FftL));% Амплитуды преобразования Фурье сигнала
FftS=2*FftS./FftL;% Нормировка спектра по амплитуде
FftS(1)=FftS(1)/2;% Нормировка постоянной составляющей в спектре
%FftSh=abs(fft(Signal+Noise,FftL));% Амплитуды преобразования Фурье смеси сигнал+шум
FftSh=angle(fft(Signal,FftL));% Фазовый спектр
FftSh(1)=FftSh(1)/2;% Нормировка постоянной составляющей в спектре
[C,i] = max(FftS);%Максимум и его аргумент в массиве частот спектра
 
 
%% Построение графиков
subplot(2,1,1);% Выбор области окна для построения
plot(T,Signal);% Построение сигнала
title('Сигнал');% Подпись графика
xlabel('Время (с)');% Подпись оси х графика
ylabel('Амплитуда');% Подпись оси у графика
subplot(2,1,2);% Выбор области окна для построения
plot(T,Signal+Noise);% Построение смеси сигнал+шум
title('Сигнал+шум');% Подпись графика
xlabel('Время (с)');% Подпись оси х графика
ylabel('Амплитуда');% Подпись оси у графика
 
%%
F=0:Fd/FftL:Fd/2-1/FftL;% Массив частот вычисляемого спектра Фурье
figure% Создаем новое окно
 
subplot(3,1,1);% Выбор области окна для построения
plot(F,FftS(1:length(F)));% Построение спектра Фурье сигнала
title('Спектр сигнала');% Подпись графика
xlabel('Частота (Гц)');% Подпись оси х графика
ylabel('Амплитуда');% Подпись оси у графика
 
 
subplot(3,1,2);% Выбор области окна для построения
plot(F(max(1,i-Epsilon):min(length(F),i+Epsilon)),...
FftSh(max(1,i-Epsilon):min(length(F),i+Epsilon)),'-r');% Построение спектра Фурье сигнала
title('Фазовый спектр');% Подпись графика
xlabel('Частота (Гц)');% Подпись оси х графика
ylabel('Фаза');% Подпись оси у графика
 
subplot(3,1,3);% Выбор области окна для построения
plot(   F(max(1,i-Epsilon):min(length(F),i+Epsilon)),...
        FftS(max(1,i-Epsilon):min(length(F),i+Epsilon)),'-r',...
        F(i),FftS(i),'ko');% Посмотрим нагляднее у максимума
title('Спектр сигнала в окрестности максимума');
xlabel('Частота(Гц)');% Подпись оси х графика
ylabel('Ампл.');% Подпись оси у графика
Во втором графике второго окна, при расчете, должен отображаться фазовый спектр. Но суть в том, что скачки фазы должны приходится на те частоты, где амплитудный спектр пересекает 0. А получается, что после перехода через максимум амплитудного спектра, фазовый начинает выдавать какие-то непонятные скачки. Может кто подсказать, в чем ошибка? Заранее спасибо.

Добавлено через 1 час 15 минут
Еще такое уточнение. При использовании unwrap или phase, скачки фаз происходят на нужных частотах. Но нужно понять, почему вот такое с angle происходит.

Добавлено через 2 часа 24 минуты
Ну что, никто не знает?) Никто не сталкивался?)
0
Similar
Эксперт
41792 / 34177 / 6122
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 57,940
04.06.2013, 13:57
Ответы с готовыми решениями:

Расчет фазового спектра
Необходимо построить фазовый спектр сигнала. В качестве такого сигнала мной был...

Построение фазового портрета
Здравствуйте, уважаемые форумчане. Столкнулась со следующей проблемой:...

Построение фазового портрета
Необходимо построить фазовый портрет на графике траектории рисуются с...

Построение фазового портрета корреляционной функции в Matlab
Здравствуйте! Кто-нибудь может подсказать как для корреляционной функции δх2...

Создание фазового портрета системы дифференциальных уравнений с использованием quiver
Здравствуйте. Есть система уравнений dx/dt = P( x,y ) dy/dt = Q( x,y ) ...

29
R2D2
898 / 807 / 112
Регистрация: 23.11.2012
Сообщений: 2,387
04.06.2013, 14:36 2
Вы описание функции unwrap смотрели? Я думаю оно Вам поможет...
0
QuasiSimon
1 / 1 / 0
Регистрация: 19.04.2013
Сообщений: 85
04.06.2013, 14:43  [ТС] 3
Смотрел, применял, она отображает правильно, только непонятно как по вертикальной оси расставляет значения, но не в ней суть). И phase и unwrap показывают верно, но мне не нужно убирать скачки, мне они нужны для анализа. Поэтому мне нужно понять почему там появляются непонятные скачки фазы.
0
R2D2
898 / 807 / 112
Регистрация: 23.11.2012
Сообщений: 2,387
04.06.2013, 14:58 4
Если Вы читали описание функции unwrap - то видели, что эти
Цитата Сообщение от QuasiSimon Посмотреть сообщение
непонятные скачки фазы
появляются при переходе функции arctg(x) через 0.

Не по теме:

...Или я вообще не понимаю, о чем идет речь...

0
QuasiSimon
1 / 1 / 0
Регистрация: 19.04.2013
Сообщений: 85
04.06.2013, 15:06  [ТС] 5
Вот картинка. На втором графике фазовый спектр. И как видно, после максимума амплитудного спектра, двигаясь вправо по шкале частот, у нас появляются скачки на 5.2, 5.6 и тд. А должны быть только на 5.4 и 5.8.
0
Миниатюры
Неадекватное отображение фазового спектра  
R2D2
898 / 807 / 112
Регистрация: 23.11.2012
Сообщений: 2,387
04.06.2013, 15:35 6
это без unwrap?
0
QuasiSimon
1 / 1 / 0
Регистрация: 19.04.2013
Сообщений: 85
04.06.2013, 15:40  [ТС] 7
Да, эти графики из кода приведенного выше). с unwarp она выглядит вот так.
0
Миниатюры
Неадекватное отображение фазового спектра  
R2D2
898 / 807 / 112
Регистрация: 23.11.2012
Сообщений: 2,387
04.06.2013, 16:00 8
Ну, так а что Вы собственно, хотите? Я не вникаю в глубину вопроса, но знаю, что все это написано в хэлепе. На глаз видно, что те скачки, которые у Вас "лишние" составляют приблизительно 2*pi. А как они возникают - это уже спицифика функции арктангенс (как я уже писал выше).

Не по теме:

Что вообще Вам нужно сделать? какое изначальное задание?

0
QuasiSimon
1 / 1 / 0
Регистрация: 19.04.2013
Сообщений: 85
04.06.2013, 16:05  [ТС] 9
Мне нужно получить картинку, на которой не было бы этих самых "лишних" скачков. В теории, фазовый спектр должен делать скачки в тех местах где амлитудный спектр равен нулю, то есть в этих точках минимума, на нижнем графике который.
0
R2D2
898 / 807 / 112
Регистрация: 23.11.2012
Сообщений: 2,387
04.06.2013, 16:16 10
Ну так Вы же получили все как в теории (с использованием unwrap). В чем еще проблема?
0
QuasiSimon
1 / 1 / 0
Регистрация: 19.04.2013
Сообщений: 85
04.06.2013, 16:20  [ТС] 11
Проблема в том, что непонятно почему они появляются после максимума амплитудного спектра, когда мы не используем unwrap. Почему до максимума "лишних скачков" нет? Суть то в том, что нужно чтобы справа от максимума была такая же картинка как слева, по фазовому спектру.
0
R2D2
898 / 807 / 112
Регистрация: 23.11.2012
Сообщений: 2,387
04.06.2013, 16:33 12
ооо... Это уже такие тонкости. Это надо лезть в atan2 и смотреть как она там работает...
Как Вы вообще считаете преобразование Фурье? Через БПФ?
0
QuasiSimon
1 / 1 / 0
Регистрация: 19.04.2013
Сообщений: 85
04.06.2013, 16:34  [ТС] 13
FftSh=angle(fft(Signal,FftL))

Вот именно фазовый спектр. Да, считаю через БПФ. там в коде пометки есть, где именно).
0
R2D2
898 / 807 / 112
Регистрация: 23.11.2012
Сообщений: 2,387
04.06.2013, 16:37 14
сори. Туплю. Вы же код приложили .
Вообще то такие теоретические вещи как то негоже считать чисельными методами
Вам так не кажется?
0
QuasiSimon
1 / 1 / 0
Регистрация: 19.04.2013
Сообщений: 85
04.06.2013, 16:39  [ТС] 15
Поясните, не догоняю).
0
R2D2
898 / 807 / 112
Регистрация: 23.11.2012
Сообщений: 2,387
04.06.2013, 16:43 16
Ну у Вас какой сигнал? Синус. Какой его спектр амплитуд?
0
QuasiSimon
1 / 1 / 0
Регистрация: 19.04.2013
Сообщений: 85
04.06.2013, 16:47  [ТС] 17
Линейчатый, насколько я знаю. Но как это мешает моей программе адекватно отображать фазовый спектр?
0
R2D2
898 / 807 / 112
Регистрация: 23.11.2012
Сообщений: 2,387
04.06.2013, 16:54 18
Цитата Сообщение от QuasiSimon Посмотреть сообщение
Линейчатый
Совершенно верно! Причем линий там аж одна))

Не по теме:

Конечно, если быть точным - то две: на частотах +-омега.


А на фазовый спектр это влияет аналогично - вместо 1 (2х) составляющих у Вас их мягко говоря много.
Не так ли?
0
QuasiSimon
1 / 1 / 0
Регистрация: 19.04.2013
Сообщений: 85
04.06.2013, 16:58  [ТС] 19
Так и?) Это пока мне не объясняет причину ошибки в отображении).
0
R2D2
898 / 807 / 112
Регистрация: 23.11.2012
Сообщений: 2,387
04.06.2013, 17:00 20
Не, я не к тому . Просто Вы, как бы, хотите видеть спектр синусоиды, а видите спектр радиоимпульса? Это норм?
0
04.06.2013, 17:00
MoreAnswers
Эксперт
37091 / 29110 / 5898
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 43,301
04.06.2013, 17:00

Решение системы дифф. уравнений, построение траектории и фазового портрета. Помогите найти ошибку!
Доброго время суток. Подскажите пожалуйста, у меня есть система:...

Очистка спектра
Здравствуйте, у меня такая проблема: после Фурье преобразования в матлабе я ...

Интерпретация спектра
Доброго времени суток, Уважаемые формучане! Есть прибор, который измеряет...


Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
20
Ответ Создать тему
Опции темы

КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin® Version 3.8.9
Copyright ©2000 - 2018, vBulletin Solutions, Inc.
Рейтинг@Mail.ru