在Igor Pro中進(jìn)行頻譜分析和諧波檢測可以通過以下步驟完成:
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1. 準(zhǔn)備數(shù)據(jù)
確保你已經(jīng)加載或采集了時間域信號數(shù)據(jù),這將是進(jìn)行頻譜分析和諧波檢測的基礎(chǔ)。假設(shè)你已經(jīng)將信號數(shù)據(jù)存儲在一個波形中,例如myWave.
2. 傅里葉變換 (FFT)
使用傅里葉變換將時間域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號:
FFT myWave
FFT命令會生成頻域波形,默認(rèn)情況下它會將結(jié)果存儲在與原始波形相同的文件夾中,通常稱為myWave_fft。
3. 生成頻譜圖
為了查看頻譜,可以直接顯示FFT結(jié)果:
Display myWave_fft vs g_fHz
g_fHz是傅里葉變換后自動生成的頻率坐標(biāo),代表頻率的頻譜。
4. 諧波檢測
諧波檢測通常涉及識別在基礎(chǔ)頻率(主頻)倍數(shù)處的峰值,通常使用頻譜分析工具來識別這些峰值。
找到主頻率:查找主頻率可以通過查看FFT結(jié)果中*大值來確定:
Variable maxIndex = MaxIndex(myWave_fft)
Variable mainFrequency = g_fHz[maxIndex]
這將找到頻譜中的主頻率。
查找諧波:諧波通常是主頻的倍數(shù),因此你可以根據(jù)主頻率的倍數(shù)檢測諧波:
Variable secondHarmonic = mainFrequency * 2
Variable thirdHarmonic = mainFrequency * 3
你可以使用這些倍數(shù)檢查FFT結(jié)果中的值,并查看它們是否對應(yīng)于顯著的峰值。
5. 峰值檢測與標(biāo)注
為了自動檢測諧波峰值,可以使用Igor的峰值檢測功能:
FindPeaks/Q/N=10 myWave_fft
/Q表示靜默運(yùn)行,不顯示輸出。
/N=10表示查找前10個峰值。
檢測到的峰值可以與諧波頻率進(jìn)行匹配,標(biāo)注出在頻譜圖中的諧波。
6. 繪制諧波標(biāo)記
在頻譜圖中標(biāo)注出諧波位置,可以使用TextBox命令:
TextBox left, top, "Main Frequency", mainFrequency, myWave_fft[mainFrequency]
TextBox left, top, "Second Harmonic", secondHarmonic, myWave_fft[secondHarmonic]
TextBox left, top, "Third Harmonic", thirdHarmonic, myWave_fft[thirdHarmonic]
通過這一步,可以在頻譜圖上直觀地標(biāo)注出諧波峰值的位置。
7. 進(jìn)一步分析
如果需要進(jìn)一步分析不同頻率或諧波的幅值、相位等參數(shù),可以提取具體頻率點(diǎn)的振幅和相位信息:
Variable amplitudeAtHarmonic = abs(myWave_fft[g_fHz==secondHarmonic])
Variable phaseAtHarmonic = angle(myWave_fft[g_fHz==secondHarmonic])
示例完整代碼:
Make /N=1024 myWave = sin(2*pi*50*p + sin(2*pi*150*p)) // 創(chuàng)建一個示例信號
FFT myWave // 執(zhí)行傅里葉變換
Display myWave_fft vs g_fHz // 顯示頻譜
Variable maxIndex = MaxIndex(myWave_fft) // 找到主頻
Variable mainFrequency = g_fHz[maxIndex]
Variable secondHarmonic = mainFrequency * 2 // 計算諧波
Variable thirdHarmonic = mainFrequency * 3
FindPeaks/Q/N=10 myWave_fft // 查找頻譜峰值
// 標(biāo)注頻率位置
TextBox left, top, "Main Frequency", mainFrequency, myWave_fft[maxIndex]
TextBox left, top, "Second Harmonic", secondHarmonic, myWave_fft[g_fHz==secondHarmonic]
TextBox left, top, "Third Harmonic", thirdHarmonic, myWave_fft[g_fHz==thirdHarmonic]
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