使用Matlab查找復雜信號中的峰值頻率

Question

我試圖在指定范圍（25-140Hz）內找到兩個信號“ CA1”和“ PFC”的峰值頻率。

到目前為止，在Matlab中，我已經為每個信號繪制了FFT（參見下圖）。 這些FFT表示每個信號在25-140Hz之間的峰值頻率是不同的，但是我想對此進行量化（例如CA1峰值為80Hz，而PFC峰值為55Hz）。 但是，我認為FFT不夠平滑，因此當我嘗試提取峰值頻率時，由於我的代碼提取了很多值，因此沒有意義。 我只期望有幾個值-每次FFT峰值時一個值（大約2Hz，5Hz和〜60Hz）。

我想知道在25-140Hz之間，與“ PFC”相比，“ CA1”中的峰值頻率是多少。 “ CA1”和“ PFC”都是152401 x 7的EEG數據矩陣，分別來自7個人。 我想要每個數據集的MEAN峰值頻率（即CA1和PFC的7個測試對象的平均值）。

到目前為止，我的代碼（基於Matlab幫助文件和我在線上拼湊的代碼）：

Fs = 508；

%notch filter
[b50,a50] = iirnotch(50/(Fs/2), (50/(Fs/2))/70);
CA1 = filtfilt(b50,a50,CA1);
PFC = filtfilt(b50,a50,PFC); 

%FFT
L = length(CA1); 

NFFT = 2^nextpow2(L);

%FFT for each of the 7 subjects
for i = 1:size(CA1,2);

    CA1_FFT(:,i) = fft(CA1(:,i),NFFT)/L;

    PFC_FFT(:,i) = fft(PFC(:,i),NFFT)/L;

end

%Average FFT across all 7 subjects - CA1
Mean_CA1_FFT = mean(CA1_FFT,2);
% Mean_CA1_FFT_abs = 2*abs(Mean_CA1_FFT(1:NFFT/2+1));

%Average FFT across all 7 subjects - PFC
Mean_PFC_FFT = mean(PFC_FFT,2);
% Mean_PFC_FFT_abs = 2*abs(Mean_PFC_FFT(1:NFFT/2+1));

f = Fs/2*linspace(0,1,NFFT/2+1);

%LEFT HAND SIDE FIGURE
plot(f,2*abs(Mean_CA1_FFT(1:NFFT/2+1)),'r');
set(gca,'ylim', [0 2]);
set(gca,'xlim', [0 200]);

[C,cInd] = sort(2*abs(Mean_CA1_FFT(1:NFFT/2+1)));
CFloor = 0.1; %CFloor is the minimum amplitude value (ignore small values)
Amplitudes_CA1 = C(C>=CFloor); %find all amplitudes above the CFloor
Frequencies_CA1 = f(cInd(1+end-numel(Amplitudes_CA1):end)); %frequency of the peaks

%RIGHT HAND SIDE FIGURE
figure;plot(f,2*abs(Mean_PFC_FFT(1:NFFT/2+1)),'r');
set(gca,'ylim', [0 2]);
set(gca,'xlim', [0 200]);

[P,pInd] = sort(2*abs(Mean_PFC_FFT(1:NFFT/2+1)));
PFloor = 0.1; %PFloor is the minimum amplitude value (ignore small values)
Amplitudes_PFC = P(P>=PFloor); %find all amplitudes above the PFloor
Frequencies_PFC = f(pInd(1+end-numel(Amplitudes_PFC):end)); %frequency of the peaks

請幫忙！！ 我如何從FFT計算“主要”峰值頻率，而忽略所有“次要”峰值（因為FFT未平滑）。

Answer 1

FFT假定信號沒有趨勢（這被稱為平穩信號），如果有，則將給出0Hz的主導頻率分量。 嘗試使用MATLAB函數detrend ，您會發現這解決了您的問題。

類似於以下內容：

x = x - mean(x)
y = detrend(x, 'constant')