Как получить спектр, имея текстовый файл с данными отсчетов оцифрованной акселерограммы при помощи преобразования Фурье

@gglolpvp · Регистрация: 18.02.2019

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Доброго времени суток! Дорогие друзья подскажите пожалуйста, как мне получить спектр имея текстовый файл с данными отсчетов оцифрованной акселерограммы при помощи преобразования Фурье, например за 10 секунд. Нашел кучу разных кодов , но у меня не получается, может параметры не правильно задаю. Помогите пожалуйста!

@АлександрКом · 27.02.2019, 19:15

gglolpvp,

Matlab M

clc;  clear;
fid=fopen('Siga.txt');
i=1;
while ~(feof(fid))
m=fgetl(fid);
m=strrep(m,',','.');
sig(i,:)=str2num(m);
i=i+1;
end
fclose(fid);
 
n = length(sig);
FFTsig = fft(sig, n);
P2 = abs(FFTsig / n);
P1 = P2(1:n/2);
P1(2:end) = 2 * P1(2:end);
plot(P1);

@gglolpvp · 27.02.2019, 19:43 **[ТС]**

АлександрКом,
Спасибо большое!!! Я пытался вычислить при помощи вот этого кода...
Апелируя различной частотой дискретизации и другими параметрами.

Matlab M

FlowRes = textscan('Siga','%f');
%% Параметры
Tm=10;% Длина сигнала (с)
Fd=1/60;% Частота дискретизации (Гц)
FftL=64;% Количество линий Фурье спектра
 
T=0:1/Fd:Tm-60;
Signal = (FlowRes')-120;
 
%% 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
 
%% Построение графиков
figure(1)
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 (Попугаи)');% Подпись оси у графика
 
F=0:Fd/FftL:Fd/2-Fd/FftL;% Массив частот вычисляемого спектра Фурье
 
subplot(2,1,2);% Выбор области окна для построения
plot(F,FftS(1:length(F))),grid;% Построение спектра Фурье сигнала
title('Спектр сигнала');% Подпись графика
xlabel('Частота (Гц)');% Подпись оси х графика
ylabel('Амплитуда (Попугаи)');% Подпись оси у графика

Его я нашел здесь на форуме.
Мне не совсем понятна эта ошибка "Unable to perform assignment because the size of the left side is 1-by-1 and the size of the
right side is 0-by-0."

Я буду дальше изучать код, который вы написали)) Но при построение графика, мне опять не понятно его значения по осям x и y, что они буду означать в данном расчете? Подскажите?) И дайте пожалуйста совет, где и что почитать, для более глубокого освоения данной программы)

Посчитал другие расчеты с большим количеством точек, вот что получилось...
Что необходимо сделать если я на графике хочу видеть "Амплитуда" и "Частоту (Гц)"?

@АлександрКом · 28.02.2019, 11:18

Сообщение от gglolpvp

"Unable to perform assignment because the size of the left side is 1-by-1 and the size of the
right side is 0-by-0."

Вы присваиваете переменной (размером 1х1) что-то пустое (размер 0х0).

Сообщение от gglolpvp

Что необходимо сделать если я на графике хочу видеть "Амплитуда" и "Частоту (Гц)"?

Амлитуду вы и так видите. Чтобы по оси абцисс были частоты в Гц, надо задать частоту дискретизации:

Matlab M

fs = 1/60;% Частота дискретизации (Гц)
F = 0: fs/n : fs/2 - fs/n;
 
plot(F, P1);

@gglolpvp · 02.03.2019, 21:44 **[ТС]**

Здравствуйте!

Спасибо Вам большое, у меня все получилось! Научился строить графики, задавать частоту дискретизации и время! Один из примеров прилагаю.
Я пошел дальше, начал изучать ifft, и сразу после построения графиков fft, написал такой алгоритм:

Matlab M

iP1 = ifft(P1);%обратное преобразование Фурье 
cy = real(iP1);%убрать шумы
Fs=500;%частота дискретизации
F=0:Fs/n:Fs/2-Fs/n;
plot(F,cy),title('Спектр отклика'),xlabel('Частота(Гц)'),ylabel('Амплитуда'),grid on

Ну и соответственно получилась акселерограмма.(График, который справа) Я все правильно сделал?

Если открыть в MatLab файл с моими данными, и при помощи команды "plot" построить график, получится совсем иная акселерограмма.
И я не могу понять, как написать скрипт для этого алгоритма. Посоветуйте пожалуйста где почитать

, чтобы стало ясно человеку, который никогда этим не занимался))

Matlab M

clc;  clear;
fid=fopen('Siga.txt');
i=1;
while ~(feof(fid))
m=fgetl(fid);
m=strrep(m,',','.');
sig(i,:)=str2num(m);
i=i+1;
end
fclose(fid);
 
n = length(sig);
FFTsig = fft(sig, n);
P2 = abs(FFTsig / n);
P1 = P2(1:n/2);
P1(2:end) = 2 * P1(2:end);
plot(P1);

@АлександрКом · 04.03.2019, 11:28

gglolpvp, обратное преобразование Фурье нужно брать от сигнала, который получается сразу после прямого преобразования (сигнал FFTsig). Не нужно брать никаких действительных частей, сигнал и так получается вещственным. Взяв обратное преобразование Фурье, вы получаете представление сигнала во временной области. Не понятно, почему вы по оси абсцисс откладываете частоты, а не время. Для получения акселерограммы просто напишите:

Matlab M

1	newSig = ifft(FFTsig, n);

@gglolpvp · 06.03.2019, 14:26 **[ТС]**

Спасибо! Все получилось! Буду работать дальше!

Matlab M

fid=fopen('Siga.txt');
i=1;
while ~(feof(fid))
m=fgetl(fid);
m=strrep(m,',','.');
sig(i,:)=str2num(m);
i=i+1;
end
fclose(fid);
n = length(sig);
FFTsig = fft(sig,n);
P2 = abs(FFTsig / n);
P1 = P2(1:n/2);
P1(2:end) = 2 * P1(2:end);
Fs=100;
F=0:Fs/n:Fs/2-Fs/n;
figure
plot(F,P1),title('Спектр отклика'),xlabel('Частота(Гц)'),ylabel('Амплитуда'),grid on

Пытаюсь написать скрип, ничего не получается, при замене str2num на str2double появляется пустой график.
И смогу ли я в дальнейшем использовать этот расчет для построения графиков перемещения, ускорения и скоростей, нашел кучу скриптов, но пока не получается их применить к своим расчетам. Скрипты прикрепляю.

Комментарий модератора

Правила форума, пункт 2.3. Сообщения и темы, а также другой контент, размещаемый на форуме, по просьбам пользователей не удаляется и не закрывается.

@АлександрКом · 07.03.2019, 10:38

Сообщение от gglolpvp

Пытаюсь написать скрип, ничего не получается, при замене str2num на str2double появляется пустой график.

Во-первых, зачем менять, а во-вторых, у меня в обоих случаях график строится.

@gglolpvp · 11.03.2019, 09:24 **[ТС]**

Вот такая ошибка получается при написании скрипта :
Warning: Inputs must be character vectors, cell arrays of character vectors, or string
arrays.
> In My (line 5)

Error using str2num (line 35)
Input must be a character vector or string scalar.

Error in My (line 6)
sig(i,: )=str2num(m);

@АлександрКом · 11.03.2019, 12:08

gglolpvp, не знаю, прикрепите файл сигнала...

@gglolpvp · 11.03.2019, 12:15 **[ТС]**

Вот..

@АлександрКом · 11.03.2019, 13:34

gglolpvp, взял код из поста выше и ваш сигнал, всё работает, не знаю, в чем у вас ошибка.

Matlab M

fid=fopen('Siga.txt');
i=1;
while ~(feof(fid))
m=fgetl(fid);
m=strrep(m,',','.');
sig(i,:)=str2num(m);
i=i+1;
end
fclose(fid);
n = length(sig);
FFTsig = fft(sig,n);
P2 = abs(FFTsig / n);
P1 = P2(1:n/2);
P1(2:end) = 2 * P1(2:end);
Fs=100;
F=0:Fs/n:Fs/2-Fs/n;
figure
plot(F,P1),title('Спектр отклика'),xlabel('Частота(Гц)'),ylabel('Амплитуда'),grid on

@gglolpvp · 11.03.2019, 15:01 **[ТС]**

Такое чувство, что у меня что то с программой, сейчас другая ошибка

Не идет скрипт и все

Добавлено через 5 минут
А возможно все значения в файле Siga.txt преобразовать в вектора?

@АлександрКом · 11.03.2019, 15:26

Сообщение от gglolpvp

преобразовать в вектора

Что именно хотите получить на выходе?

@gglolpvp · 11.03.2019, 15:34 **[ТС]**

Да, я с кодом разобрался, спасибо большое!!
Я создал новую тему, по "Спектру перемещений", https://www.cyberforum.ru/matlab/thread2416945.htm, есть расчет, но я не понимаю, как можно мой текстовый файл вставить в этот расчет. В общем не могу правильно задать начальные параметры.

@АлександрКом 1281 / 912 / 446 Регистрация: 21.10.2012 Сообщений: 2,588
	07.03.2019, 10:38	8
	Сообщение от gglolpvp Пытаюсь написать скрип, ничего не получается, при замене str2num на str2double появляется пустой график. Во-первых, зачем менять, а во-вторых, у меня в обоих случаях график строится. 0

@gglolpvp 1 / 1 / 0 Регистрация: 18.02.2019 Сообщений: 16
	11.03.2019, 09:24 [ТС]	9
	Вот такая ошибка получается при написании скрипта : Warning: Inputs must be character vectors, cell arrays of character vectors, or string arrays. > In My (line 5) Error using str2num (line 35) Input must be a character vector or string scalar. Error in My (line 6) sig(i,: )=str2num(m); 0

@АлександрКом 1281 / 912 / 446 Регистрация: 21.10.2012 Сообщений: 2,588
	11.03.2019, 12:08	10
	gglolpvp, не знаю, прикрепите файл сигнала... 0

@gglolpvp 1 / 1 / 0 Регистрация: 18.02.2019 Сообщений: 16
	11.03.2019, 15:01 [ТС]	13
	Такое чувство, что у меня что то с программой, сейчас другая ошибка Не идет скрипт и все Добавлено через 5 минут А возможно все значения в файле Siga.txt преобразовать в вектора? 0

@АлександрКом 1281 / 912 / 446 Регистрация: 21.10.2012 Сообщений: 2,588
	11.03.2019, 15:26	14
	Сообщение от gglolpvp преобразовать в вектора Что именно хотите получить на выходе? 0

@gglolpvp 1 / 1 / 0 Регистрация: 18.02.2019 Сообщений: 16
	11.03.2019, 15:34 [ТС]	15
	Да, я с кодом разобрался, спасибо большое!! Я создал новую тему, по "Спектру перемещений", https://www.cyberforum.ru/matlab/thread2416945.htm, есть расчет, но я не понимаю, как можно мой текстовый файл вставить в этот расчет. В общем не могу правильно задать начальные параметры. 0