Python-FFT導致錯誤的物理含義

Question

我是Python的新手。 我打算對付離散點（時間，加速度）的數組進行傅立葉變換，並將結果繪制出來。

我復制並粘貼示例FFT代碼，然后進行相應的修改。

請查看代碼：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# Load the .txt file in
myData = np.loadtxt('twenty_z_up.txt')

# Extract the time and acceleration columns
time = copy(myData[:,0])

# Extract the acceleration columns
zAcc = copy(myData[:,3])

t = np.arange(10080)
sp = np.fft.fft(zAcc)
freq = np.fft.fftfreq(t.shape[-1])
plt.plot(freq, sp.real)

myData是具有10080行和10列的矩形矩陣。

因此，zAcc是從矩陣中提取的row3。

在Spyder繪制的圖中，大多數諧波都集中在0附近。它們都非常小。

但是我的數據實際上是步行者攜帶的手機的加速度（包括重力）。 因此，我希望最明顯的諧波發生在2Hz左右。

為什么圖無意義？

提前致謝！

=============更新：我的圖表======================

第一次域：

x軸以毫秒為單位。

y軸的單位為m / s ^ 2，由於地球重力，它的DC偏移約為10。

Answer 1

您確實會在（大約）2Hz處獲得兩個尖峰。 您的采樣周期約為2.8 ms（從我的第一幅圖中可以推斷出的效果最好），使+/- 2Hz的歸一化頻率為+/- 0.056，這大約是您的峰值所在。 默認情況下， fft.fftfreq返回歸一化的頻率（縮放采樣周期）。 您可以將d參數設置為采樣周期，然后將獲得一個包含實際頻率的向量。

您在中間的巨大尖峰顯然是DC偏移量（您可以通過減去均值來輕松消除）。

Answer 2

正如其他人所說，我們需要查看數據，並將其發布到某個地方。 僅檢查一下，嘗試首先將時間步長固定為fftfreq，然后繪制此合成信號，然后繪制信號以查看它們的比較：

timestep=1./50.#Assume sampling at 50Hz. Change this accordingly.
N=10080#the number of samples
T=N*timestep
t = np.linspace(0,T,N)#needed only to generate xAcc_synthetic
freq=2.#peak a frequency at 2Hz
#generate synthetic signal at 2Hz and add some noise to it
xAcc_synthetic = sin((2*np.pi)*freq*t)+np.random.rand(N)*0.2
sp_synthetic = np.fft.fft(xAcc_synthetic)
freq = np.fft.fftfreq(t.size,d=timestep)
print max(abs(freq))==(1/timestep)/2.#simple check highest freq.
plt.plot(freq, abs(sp_synthetic))
xlabel('Hz')

現在，在等於2的x軸上，您實際上具有2Hz的物理頻率，並且您可能會發現要尋找的更明顯的峰。 此外，您可能還想看看yAcc和zAcc。