MATLAB: Amplitudenskalierung nach FFT

Jürgen Gast #2378981 
Hallo

ich habe eine Reihe Messwerte mit LabView aufgenommen und das 
Leistungsdichtespektrum plotten lassen.
Jetzt möchte ich dieses in Matlab reproduzieren, um es auszuwerten.

Die Frequenzen stimmen schon, aber die Skalierung der Amplitude ist 
falsch.

Kann mir jemand sagen, wo mein Fehler ist?

Danke!

Es sind 2 Mio Messwerte im Vektor "sig" gespeichert.

1
fs=200000;    %Samplingrate in Hz

2
N=2^20;     %FFT Länge

3


4
ds = 1/fs;     %Zeitintervall

5
spek = (fft(sig,N));

6


7
Pyy = spek.*conj(spek);  %Leistungsdichtespektrum

8
Pyy =fftshift(Pyy/N);  %Zentrieren des Spektrums und Skalierung

9
  

10
f=linspace(-fs/2,fs/2,N); %Erzeugung des Frequenzvektors

11
plot(f,Pyy)
Angehängte Dateien:
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Jürgen Gast #2380177 
Es handelt sich um den selben Datensatz.
Gleichanteil haben sie beide - auch beim LabView Plot ist im Zentrum ein 
Peak von 0.025 zu erkennen.

Ich habe das Express VI verwendet. Darin dann das RMS Spektrum 
ausgewählt.

Die Amplitude des LabView Ergebnisses müsste stimmen, habe zum Test 
einen Funktionsgenerator angeschlossen. Der Sinus (1V Amplitude) liefert 
einen Peak der Höhe 0,71.

Ich denke, der Fehler liegt bei der FFT Länge N. Die Amplitude des 
Matlab Ergebnisses ändert sich, wenn ich N ändere...
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Jürgen Gast #2380182 
Vielleicht liegt es daran, dass LabView ein Hann Fenster verwendet.
Mit welchem arbeitet Matlab standardmäßig?

Aber die Amplituden liegen ja Welten auseinander, es sollte doch 
wenigstens annähernd das selbe rauskommen..
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Marius W. #2380189 
Bei der MATLAB-FFT sind die Amplituden um den Faktor N zu groß. Also 
musst du die FFT mit 1/N gewichten, damit die Amplituden passen. Das 
machst du ja auch in der Zeile
1
Pyy =fftshift(Pyy/N);


Aber eine Zeile "quadrierst" du das Spektrum durch das konj. komplexe 
Multiplizieren. Damit ist die FFT natürlich um den Faktor N² zu groß. Du 
musst also mit 1/N² gewichten.

MfG
Marius
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Jürgen Gast #2381477 
Hallo, danke für die Hilfe erst einmal. Aber ich verstehe es immer noch 
nicht.

Habe mal zum Verständnis die fft eines Sinus erzeugt. Ich würde jetzt 
erwarten, dass beim Amplitudenspektrum zwei Peaks auftauchen mit einer 
Amplitude von jeweils 0.5.
Die Peaks haben aber die Amplitude von 0.33.

1
N = 2^20;      %Signallänge

2


3
fs=200000;      %Samplingrate in Hz

4
ds = 1/fs;       %Zeitintervall

5
T=0:ds:ds*(N-1);    %Zeitvektor des Signals

6


7
signal=sin(2*pi*4000*T);  %Beispielsignal

8


9
f=linspace(-fs/2,fs/2,N);   %Frequenzvektor

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11
spektrum = fft(signal,N);

12


13
Amp_spektrum = abs(spektrum);  %Amplitudenspektrum

14
Amp_spektrum = fftshift(Amp_spektrum/N);

15


16
plot(f,Amp_spektrum)
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branadic Gast #2392458 
Jürgen schrieb:
> Ich würde jetzt
> erwarten, dass beim Amplitudenspektrum zwei Peaks auftauchen mit einer
> Amplitude von jeweils 0.5.

Bei einem Sinus von 1V Amplitude (2Vss) würde ich im Spektrum eher eine 
Peak von 707mV erwarten.

branadic
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