java - 了解 Jtransform 和 ColumbiaFFT 的 FFT 输出

Question

当我应用 Jtransform 的 FFT 时，我得到了一个我不明白的结果。

我得到的输出频率与我预期的不同。

目前我尝试使用 Jtransform。从这个库中，我使用了realForward(double[] a).

为了测试应用程序，我使用了以下参数：

• 输入频率 = 50 赫兹
• 采样率 = 1 Khz
• 信号长度 = 1024

下面是我写的测试方法的代码片段：

private static void test() {
    //double[] signal = {980, 988, 1160, 1080, 928, 1068, 1156, 1152, 1176, 1264};

    int signalLength = 1024;
    double[] signal = new double[signalLength];
    double sampleRate = 1000;
    // Generate sin signal f = 50 , SampleRate = 0,001
    for (int i = 0; i < signal.length; i++) {
        signal[i] = Math.sin(2 * Math.PI * i * 50.0 / sampleRate);
    }
    // Copy signal for columbiaFFT
    double signal2[] = signal.clone();
    // Calculate FFT using Jtransforms
    DoubleFFT_1D fft_1D = new DoubleFFT_1D(signal.length);
    fft_1D.realForward(signal);

    double[] magResult = new double[signal.length / 2];

    double re, im;
    magResult[0] = signal[0];
    for (int i = 1; i < magResult.length - 1; i++) {
        re = signal[i * 2];
        im = signal[i * 2 + 1];
        magResult[i] = Math.sqrt(re * re + im * im);
    }
    // converting bin to frequency values
    double[] bin2freq = new double[magResult.length];

    // sampleRate is in Hz
    for (int i = 0; i < bin2freq.length; i++) {
        bin2freq[i] = i * sampleRate / magResult.length;
        //bin2freq[i] = i  * sampleRate / * signal.length;
    }
    System.out.println("freq 1 " + bin2freq[1]);


    // Calculate FFT using columbiaFFT
    FFTColumbia fftColumbia = new FFTColumbia(signalLength);
    double[] imaginary = new double[signal2.length];
    fftColumbia.fft(signal2, imaginary);
    double[] magColumbia = new double[signal2.length];
    for (int i = 0; i < magColumbia.length; i++) {
        magColumbia[i] = Math.sqrt(Math.pow(signal2[i], 2) + Math.pow(imaginary[i], 2));
    }

}

当我绘制信号的幅度时，除了看到噪声和幅度的负结果（我认为它可能来自不应用窗口），我通过应用 Jtransform 的 fft 获得了一个意想不到的 f 图（图像在这里）。

我还想问一下FFT Columbia 算法是否直接显示频率和幅度，或者它是否也显示 bin，因此我必须将其转换为 F。

请参阅绘制 FFT Columbia 与 Jtransform

蓝色信号为 FFT Columbia 输出 红色信号为 FFT Jtransform 输出

如果是这种情况，我可能会生成错误的信号。

标签： javafft