javascript - 振动数据的 Javascript 中的 FFT 计算

Question

问题：- 我必须计算时间序列数据的 FFT。

时间序列数据是什么？ 我有一个振动传感器，它给我 x 和 y 坐标的位移数据。

有什么问题？虽然我找到了一些，但我找不到合适的库来工作，但我不知道它是否工作正常。te 据我所知，我们需要采样率和FFTsize（元素数）来计算 FFT

我使用了库https://www.npmjs.com/package/fft-js ，在其中我传递了一个一维数组，它返回一个二维数组，其中包含一些正值和一些负值。

我有问题

1. 据我所知需要采样率，它如何在没有采样率的情况下计算 FFT
2. 为了计算 FFT，数据频率是否需要保持不变，因为理想情况下我每秒有 170 个数据，但有时如果下降为 165 和 160
3. 有什么方法可以验证我的 fft

Ps：-我正在尝试实时绘制fft

非常感谢帮助或资源，因为我在 javascript 中找不到任何 fft 资源

标签： javascriptsignal-processingfftdft

Answer 1

检查fft-js 实现，我发现它使用的是基本的 DIT（时间抽取）基数 2 算法。此外，查看他们对复数运算的实现，我发现它使用长度为 2 的数组来表示复数。

FFT 与采样率无关，但结果的解释取决于采样率。位置处的 FFT bink具有频率min(k * N, N - k*N) * Fs / N，其中 Fs 是采样频率。

FFT 假设块内的频率恒定，如果采样率变化但所有样本的采样周期相同，则可以，您只需更改Fs公式中的 。如果采样率随机变化，那么您将在估计中添加一些噪音。如果变化是因为您无法处理所需数量的样本，则最好降低样本频率以确保样本以恒定速率出现。

假设您选择使用大小为 的 fft 2**7 = 128，那么您的频率将是freq(k) = min(k / Fs, (128 - k) / 128频率 k 的能量将由 给出X[k][0]**2 + X[k][1]**2 + X[N-k][0]**2 + X[N-k][1]**2，您可能希望以k=1:63对数刻度绘制该能量。

如果要分离轴x和y的振动，请分别对每个方向的振动分量进行两次 FFT。

如果您在浏览器中，则可以使用分析器节点，用于音频分析，但可以满足您的需要。在我们的例子中，您需要将数据放在音频缓冲区源节点中，然后连接到分析仪。

一些在线演示（带音频，但分析与您的振动相同）

https://p5js.org/examples/sound-frequency-spectrum.html

F音

嘘声

我最喜欢的一个 https://musiclab.chromeexperiments.com/Spectrogram/你可以在页面底部看到一些预先录制的样本，你可以使用麦克风，也可以使用鼠标绘制将要播放的东西。