波形分辨率与FFT分辨率的区别
区别总结:
FFT分辨率:可视为频谱中的数据点数,点数越多FFT分辨率越高,频谱曲线越光滑,主要作用于数据显示。(信号的采样点数、补零都会影响FFT分辨率)
波形分辨率:两个频率之间的最小间隔,它是频谱中真正意义上的频率分辨指标。(波形分辨率只与采样点数有关,与补零无关)
举例:
信号x = sin(2pi*1000000t)+sin(2pi**1050000t),其中两个正弦信号的频率分别为:f1 = 1.00MHz,f2 = 1.05MHz,频率间隔0.05MHz。理论上在频谱可观测到该两频率点的峰值为1。
现在对该信号采集1000个点,采样频率fs=100 MHz,1000点的采样信号如下图所示:
一、对这1000个点信号数据作FFT变换:
发现频谱点很稀疏,且在1MHz附近无法将1 MHz 和1.05 MHz 两个频率分开。
二、在1000点原信号后补6000个零,补零后的信号如下图所示:
对补零后7000个点的信号作FFT变换,如图:
可以看到,补零增加了频域的数据点数,让频域曲线看起来更加光滑,也就是增加了FFT分辨率。但仅凭光滑的曲线还是不能将1 MHz 和1.05 MHz 的频率分隔开。
三、对原信号直接采集7000个点,不做补零,如下图所示:
将采集7000点的信号做FFT如下图:
可以看到相比于1000点的信号的频谱,该频谱的数据点数更多、频域曲线也更加光滑,同时还有两个明显的峰值出现。更进一步,将原信号采集8000个点并做FFT如下图所示:
此时可发现1 MHz 和1.05 MHz频率处对应的幅值为1,与原始信号一致。
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