реклама на сайте
подробности

 
 
 
Reply to this topicStart new topic
> Знатоки FFT проясните ситуацию, спектр комплексного DDS
des00
сообщение Nov 14 2014, 06:34
Сообщение #1


Вечный ламер
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 7 248
Регистрация: 18-03-05
Из: Томск
Пользователь №: 3 453



Добрый день!

Есть комплексный DDS : y = exp(1i*pi/16), строю его спектр в маткаде и матлабе. Сигнал косинуса и синуса одинаковый, но спектры разные. В матлабе частота "положительная", в маткаде "отрицательная". Причина в том что знак экспоненты в help на ПО разный. Понятно что преобразования fft/ifft в одном и том же ПО сделаны дуальными. Но все таки, как правильно вычислять комплексный спектр сигнала : как в матлабе или как в маткаде?

Спасибо.

ЗЫ. мое мнение что в матлабе более логичное вычисление. При увеличении кода частоты палка смещается в сторону положительных частот и наоборот.

Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
Прикрепленное изображение
 


--------------------
Go to the top of the page
 
+Quote Post
megajohn
сообщение Nov 14 2014, 07:39
Сообщение #2


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 080
Регистрация: 16-11-04
Из: СПб
Пользователь №: 1 143



слово IQ уже подразумевает что сначала идет мнимое и потом действительное. Или нет ?


--------------------
Марс - единственная планета, полностью населенная роботами (около 7 штук).
Go to the top of the page
 
+Quote Post
des00
сообщение Nov 14 2014, 07:47
Сообщение #3


Вечный ламер
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 7 248
Регистрация: 18-03-05
Из: Томск
Пользователь №: 3 453



Цитата(megajohn @ Nov 14 2014, 14:39) *
слово IQ уже подразумевает что сначала идет мнимое и потом действительное. Или нет ?

Хмм, i/q как я понимаю абстракция. В моих примерах явно видно Real/Imag компоненты отсчетов.


--------------------
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Serg76
сообщение Nov 14 2014, 08:50
Сообщение #4


Профессионал
*****

Группа: Участник
Сообщений: 1 050
Регистрация: 4-04-07
Пользователь №: 26 775



Цитата(megajohn @ Nov 14 2014, 11:39) *
слово IQ уже подразумевает что сначала идет мнимое и потом действительное. Или нет ?

Нет, аббревиатура I/Q подразумевает I- inphase (синфазная) и Q- quadrature (квадратурная) составляющие

и правильно считать, что сначала должна идти реальная составляющая, а затем мнимая, но и обратный порядок, строго говоря, не возбраняется, главное чтобы вы об этом помнили
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Timmy
сообщение Nov 14 2014, 09:15
Сообщение #5


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 835
Регистрация: 9-08-08
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 39 515



Цитата(des00 @ Nov 14 2014, 09:34) *
Добрый день!

Есть комплексный DDS : y = exp(1i*pi/16), строю его спектр в маткаде и матлабе. Сигнал косинуса и синуса одинаковый, но спектры разные. В матлабе частота "положительная", в маткаде "отрицательная". Причина в том что знак экспоненты в help на ПО разный. Понятно что преобразования fft/ifft в одном и том же ПО сделаны дуальными. Но все таки, как правильно вычислять комплексный спектр сигнала : как в матлабе или как в маткаде?

Спасибо.

ЗЫ. мое мнение что в матлабе более логичное вычисление. При увеличении кода частоты палка смещается в сторону положительных частот и наоборот.

Если подсмотреть в Википедии формулу для обратного DFT(eq2), то можно видеть, что инверсии частоты там нет, и фунции exp(i/16) должны соответствовать бины в окрестности 1024/(2pi*16) => 10, что и наблюдается в Матлабе. Вопрос только, следует ли считать Википедию авторитетным источником?sm.gif Например, в Математике обратное преобразование делается с инверсией частоты. Похоже, математики не сошлись во мнениях, как "правильно" sm.gif.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
megajohn
сообщение Nov 14 2014, 09:31
Сообщение #6


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 080
Регистрация: 16-11-04
Из: СПб
Пользователь №: 1 143



Цитата(des00 @ Nov 14 2014, 10:47) *
Хмм, i/q как я понимаю абстракция. В моих примерах явно видно Real/Imag компоненты отсчетов.


а тут пишут
Цитата
Sometimes I get the objection: "I/Q data is nice, but it's just a mathematical construction. The true signal is real".

I do not agree with this. I'd say the true signal is complex, and the real signal is an incomplete projection of it. The true signal do actually have the attributes phase and amplitude for each and every sample (i.e. time). Hence the true signal is actually not only complex, but three-dimensional: phase, amplitude and time.

Look for example at the pendulum. Its oscillations can be described as a signal. The energy of the pendulum oscillates between potential energy and kinetic energy. At any given time, to represent the state of the pendulum, you'll need to specify both its kinetic energy as well as potential energy. The kinetic as well as the potential energy are both very real (in both aspects) physical attributes of the state of the pendulum. If you leave one out, you really don't know anything about the state of the pendulum at all. E.g. to estimate the energy of the pendulum, you'd have to take a series of samples to find out the maximum, precisely the same way you'd do finding out the amplitude of a signal in real, etc. And keep in mind, if the signal is modulated, i.e. non static, nothing guarantees the amplitude stays constant in your series of samples.

The example above is not analogous to I/Q data - this example is I/Q data. Use I for kinetic energy and Q for potential energy, and there you are.


--------------------
Марс - единственная планета, полностью населенная роботами (около 7 штук).
Go to the top of the page
 
+Quote Post
des00
сообщение Nov 14 2014, 09:39
Сообщение #7


Вечный ламер
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 7 248
Регистрация: 18-03-05
Из: Томск
Пользователь №: 3 453



Цитата(Serg76 @ Nov 14 2014, 16:50) *
Нет, аббревиатура I/Q подразумевает I- inphase (синфазная) и Q- quadrature (квадратурная) составляющие

Цитата(megajohn @ Nov 14 2014, 17:31) *
а тут пишут

ИМХО что считать синфазной, а что квадратурной составляющей определяется точкой отсчета. А мой вопрос конкретен: дан комплексный сигнал, 2 математических ПО считают что у него разный спектр. Какое из ПО право и почему?

Цитата(Timmy @ Nov 14 2014, 17:15) *
Похоже, математики не сошлись во мнениях, как "правильно" sm.gif.

Вот мне и интересно как правильно. Наткнулся на этот эффект случайно, когда увидел в диагностическом самодельном софте, считающим как маткад, поразительный эффект : увеличиваю частоту DDS, а спектр сигнала идет не в ту сторону.


--------------------
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Serg76
сообщение Nov 14 2014, 10:00
Сообщение #8


Профессионал
*****

Группа: Участник
Сообщений: 1 050
Регистрация: 4-04-07
Пользователь №: 26 775



Цитата(des00 @ Nov 14 2014, 12:39) *
ИМХО что считать синфазной, а что квадратурной составляющей определяется точкой отсчета. А мой вопрос конкретен: дан комплексный сигнал, 2 математических ПО считают что у него разный спектр. Какое из ПО право и почему?

так по логике очевидно, что с увеличением частоты и измеряемый параметр тоже должен увеличиваться и наоборот, но и результат с обратным направлением движения частоты нельзя считать неверным, просто в этом случае мы получаем инверсию спектра сигнала плюс смещение фазы сигнала на Pi и об этом нужно просто помнить при дальнейшей обработке.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
thermit
сообщение Nov 14 2014, 10:12
Сообщение #9


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 781
Регистрация: 3-08-09
Пользователь №: 51 730



Цитата(des00 @ Nov 14 2014, 10:34) *
Добрый день!

Есть комплексный DDS : y = exp(1i*pi/16), строю его спектр в маткаде и матлабе. Сигнал косинуса и синуса одинаковый, но спектры разные. В матлабе частота "положительная", в маткаде "отрицательная". Причина в том что знак экспоненты в help на ПО разный. Понятно что преобразования fft/ifft в одном и том же ПО сделаны дуальными. Но все таки, как правильно вычислять комплексный спектр сигнала : как в матлабе или как в маткаде?

Спасибо.

ЗЫ. мое мнение что в матлабе более логичное вычисление. При увеличении кода частоты палка смещается в сторону положительных частот и наоборот.


Вообще-то показатель экспоненты положительный, как следствие, частота должна быть положительной (частота есть положительная, если вектор крутится против часовой стрелки. так приняли). Так что маткад врет в этом смысле.

зы
матлаб соответственно рулит.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
ViKo
сообщение Nov 14 2014, 10:17
Сообщение #10


Универсальный солдатик
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 634
Регистрация: 1-11-05
Из: Минск
Пользователь №: 10 362



Из Р. Лайонса.
В-общем, да, математики и смежники не договорились, в какую сторону вращение считать положительным, а в какую отрицательным.
Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
V_G
сообщение Nov 14 2014, 11:57
Сообщение #11


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 818
Регистрация: 15-10-09
Из: Владивосток
Пользователь №: 52 955



Прошу извинения, но по значимости для галактики не напоминает ли данное обсуждение войну остроконечников и тупоконечников?
Для понимающего суть оба варианта верны.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
thermit
сообщение Nov 14 2014, 11:58
Сообщение #12


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 781
Регистрация: 3-08-09
Пользователь №: 51 730



Где тут война?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
des00
сообщение Nov 14 2014, 12:52
Сообщение #13


Вечный ламер
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 7 248
Регистрация: 18-03-05
Из: Томск
Пользователь №: 3 453



По факту вопроса спасибо всем за разъяснение. Самописный диагностический софт поправил sm.gif


--------------------
Go to the top of the page
 
+Quote Post

Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 19th July 2025 - 22:00
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01464 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016