我有一个25毫秒等间隔的样本阵列。我想确定基波的频谱

Question

假设N=1000个电压采样，采样率为1ms。我需要用python/numpy精确地找到基波的振幅和角度，在45到55赫兹之间，以及可能存在的任何边带。 我需要一个锁相环来实现这一点，还是可以不用锁相环来实现

Answer 1

您的测量频率基本上太低，应该是预期事件频率的两倍以上

测量值：0.025s
事件范围：0.0182-0.0222s

更多信息：https://en.wikipedia.org/wiki/Nyquist%E2%80%93Shannon_sampling_theorem

Answer 2

锁相环是估计基波频率等的合理方法。假设您预先采集了N个样本，另一种分析方法是：

1. 应用一个窗口，如np.hanning(N)，将其逐点乘以样本
2. 用np.fft.rfft计算光谱。对于Ts秒的采样间隔，结果数组的第N个元素是频率n * N * Ts的DFT系数，单位为Hz（或对于值N=1000，Ts=0.001，简单nHz）
3. 找到峰值大小在45和55之间的箱子。峰值的位置给出了基波的频率。您可以在几个相邻的容器上插值多项式（np.polyfit），并找到其峰值以获得更精确的估计。峰值的幅值和复相位给出基波的振幅和相位（角度）
4. 绘制光谱的大小以查找边带