DSP Java FFt Jtransform

Posted 2023-02-25

【中文标题】DSP Java FFt Jtransform

【英文标题】：

【发布时间】：2015-12-17 09:45:24

【问题描述】：

在我的项目中，我有一个包含 EEG 探针的文件（16338 个探针，256 Hz 采样率）。它看起来像这样：

在我的程序中，我需要从时域切换到频域。我正在使用 Jtransform lib 来做到这一点，但我被困住了。 我已经用double 数组中的探针加载了我的列，并从 Jtransform lib 进行了双复 FFT。代码如下所示：

int N= chanel.length;
int Fs=256;
double re;
double im;
double fft[]=new double[N*2];
double[] magnitude = new double[N/2];

//System.arraycopy(chanel,0,fft,0,chanel.length);

for (int i=0; i<N-1; i++)

  fft[2*i]=chanel[i];
  fft[2*i+1]=0;


DoubleFFT_1D fftDo =new DoubleFFT_1D(N);
fftDo.complexForward(fft);

for(int i=0;i<N/2-1;i++)

  re=fft[2*i];
  im=fft[2*i+1];

  magnitude[i]=Math.sqrt(re*re+im*im);


double max_magnitude =-999999999;
int max_index = -1;
for (int i=0; i<N/2-1;i++)

  if (magnitude[i]>max_magnitude)
  
    max_magnitude=magnitude[i];
    max_index=i;
  


double dominantFreq =  max_index*Fs/N;

这些是该代码不同部分的输出：

我阅读了很多关于 DSP 的文章，并试图从我的教授那里得到一些建议，但他只给了我一些我不太明白的数学公式。我需要绘制频域图，但我仍然不知道如何从那一点获得这些频率（我知道这很愚蠢，因为它非常接近解决方案，但在阅读了一周的 DSP 后我无法弄清楚）。所以我的问题是：

有人可以尝试用我最简单的方式解释它，或者用伪代码或一些例子来展示吗？

【参考方案1】：

因此，您从 256Hz 采样数据开始，并且您有 16388 个 bin，结果应该以每个 bin 0.015621186 Hz 的步长为单位。您可以绘制幅度与频率的关系图，每个 bin 向上计数 0.01562 Hz，最高可达 128 Hz（采样率/2）。一种方法是将幅度数据放入 Excel 中，并将单元格编号乘以 0.01562 以获得频率，然后将其全部选中并创建一个图表。

在这里，我修改了您的一个循环以输出频率。

double step = Fs/N; // 0.015621186;
double freq = 0;
double freqs[] = double[N/2];
for(int i=0;i<N/2-1;i++)

    re=fft[2*i];
    im=fft[2*i+1];

    magnitude[i]=Math.sqrt(re*re+im*im);
    freqs[i] = freq;

    freq = freq + step;

否则您可以使用 Java 图形库。

从概念上讲，这些幅度数字中的每一个都是加在一起的 bin 频率范围之间 bin 中所有正弦波的幅度。

总而言之，您拥有数据，只需绘制图表即可。您还可以显示您在图表上找到的“主要频率”以查看其外观。

【讨论】：

非常感谢！我还有一个问题，您是如何获得此步长值的？我需要从其他所有输入文件中获取它。