进行 FFT 时提取主频率返回错误频率

Question

我将加速度计传感器数据（时间、x 轴、y 轴和 z 轴）保存在 csv 文件中。我正在尝试从每个轴获取 FFT。我的图表如下：

现在，我想从每个 FFT 图中提取主频率并获得其相应的幅度。经过一些研究后，我想出了代码：

def Freq(self):
    
    freqs = arange(1, self.N, 1)[:int(self.N/2) - 1]
    Amptsx = (2/self.N)* abs( fft(self.fx)[:int(self.N/2)] )[1:]
    Amptsy = (2/self.N)* abs( fft(self.fy)[:int(self.N/2)] )[1:]
    Amptsz = (2/self.N)* abs( fft(self.fz)[:int(self.N/2)] )[1:]
    
    
    print 'The highest frequency in the x axis is:', round(np.argmax(Amptsx),6)
    print 'The highest frequency in the y axis is:', round(np.argmax(Amptsy),6)
    print 'The highest frequency in the z axis is:', round(np.argmax(Amptsz),6)
    
    print 'The highest amplitude in the x axis is:', round(np.max(Amptsx),6) 
    print 'The highest amplitude in the y axis is:', round(np.max(Amptsy),6)
    print 'The highest amplitude in the z axis is:', round(np.max(Amptsz),6) 
    
    return freqs, Amptsx, Amptsy, Amptsz

我的振幅结果准确，但频率不准确。我的结果如下：

The highest frequency in the x axis is: 0.0.
The highest frequency in the y axis is: 1.0.
The highest frequency in the z axis is: 15.0.
The highest amplitude in the x axis is: 0.768894.
The highest amplitude in the y axis is: 0.59046.
The highest amplitude in the z axis is: 0.3679.

我的猜测是我的频率被四舍五入。我尝试修复它但没有成功。有什么建议吗？

Answer 1

有两个问题：

freqs = arange(1, self.N, 1)[:int(self.N/2) - 1]
Amptsx = (2/self.N)* abs( fft(self.fx)[:int(self.N/2)] )[1:]

print 'The highest frequency in the x axis is:', round(np.argmax(Amptsx),6)

1. 频率和幅度数组未正确对齐，这意味着对应于给定频率的幅度在

   Amptsx

   数组中的索引与频率在

   freqs

   数组中的索引不同。

   原因是，通过使用

   [:int(self.N/2) - 1]

   ，您可以从 freqs 的

   end

   中删除一项额外的项目，而使用

   [1:]

   则可以从 Amptsx 的

   start

   中删除一项额外项目。

   您应该从 both 数组的末尾或开头删除一项，具体取决于哪一项在您的应用程序中具有正确的含义。

   我怀疑您这样做是为了从数组的开头删除零频率的值（即传感器值中的恒定偏移），因此在这种情况下，您应该将

   [:int(self.N/2) - 1]

   更改为

   [1:int(self.N/2)]

   以获得

   freqs 

   .

2. argmax

   为您提供 Amptsx 中最高值的

   index

   ，这不是频率。您应该使用该索引从

   freqs

   获取频率值。

Answer 2

您可以分享您用来提取图形的代码吗？