matlab实现DFT公式
时间: 2023-08-30 10:09:04 浏览: 46
DFT(离散傅里叶变换)的公式如下:
$$ X[k] = \sum_{n=0}^{N-1}x[n]e^{-j\frac{2\pi}{N}kn},\quad k=0,1,...,N-1 $$
其中,$x[n]$ 是原始信号,$X[k]$ 是 DFT 变换后的信号,$N$ 是信号长度,$j$ 是虚数单位。
在 MATLAB 中,可以使用 fft 函数实现 DFT 变换。具体代码如下:
```matlab
x = [1, 2, 3, 4]; % 原始信号
N = length(x); % 信号长度
X = zeros(1, N); % 初始化变换后的信号
for k = 0:N-1
for n = 0:N-1
X(k+1) = X(k+1) + x(n+1) * exp(-1j*2*pi*k*n/N);
end
end
disp('DFT 变换后的信号:');
disp(X);
disp('MATLAB 内置函数 fft 变换后的信号:');
disp(fft(x));
```
上述代码中,我们首先定义了一个长度为 4 的原始信号 x,然后根据 DFT 公式进行了计算,并将结果保存在变量 X 中。最后,我们还使用了 MATLAB 内置函数 fft 对原始信号进行了变换,并将结果与我们自己计算的结果进行了比较。
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```
N = length(x);
X = zeros(1,N);
for k = 0:N-1
for n = 0:N-1
X(k+1) = X(k+1) + x(n+1)*exp(-1i*2*pi*k*n/N);
end
end
```
其中,k表示频域上的索引,n表示时域上的索引,exp(-1i*2*pi*k*n/N)是DFT公式中的旋转因子。这个代码中使用了两个for循环,分别遍历时域和频域上的所有点,计算出每个频率上的幅度和相位信息。最终得到的X就是x的DFT结果。
需要注意的是,这个代码只适用于实序列,如果输入序列是复数序列,则需要对代码进行一些修改。此外,MATLAB中也提供了内置函数fft来计算DFT,它比for循环实现更高效。