FFT 频谱中的毛刺

Question

我的 FFT 以某种方式工作。我用一些频率扫描对其进行了测试，我可以清楚地看到峰值，但我在整个频谱中发现了一些奇怪的毛刺和强烈的噪音。信号上下跳动，有时一些条会消失。我试图读取值并有时得到 NaN 。我在这里做错了什么？

    void FFTLive()
{
    int sampleCount = 8192;

    NAudio.Dsp.Complex[] complex = new NAudio.Dsp.Complex[sampleCount];

    float[] dat = new float[sampleCount];
    source.clip.GetData(dat, source.timeSamples);
    for (int i = 0; i < sampleCount; i++)
    {
        complex[i].X = dat[i];
        complex[i].Y = 0;
    }

    NAudio.Dsp.FastFourierTransform.FFT(false, (int)Mathf.Log(sampleCount, 2), complex);

    for (int i = 0; i < sampleCount; i++)
    {
        float value = 10 * Mathf.Abs(Mathf.Log10((complex[i].X * complex[i].X + complex[i].Y * complex[i].Y)));
        Debug.DrawLine(new Vector3(-10 + (float)(i / 20), -16 + value, 40), new Vector3(-9 + (float)(i / 20), -16 + value, 40), Color.green, 0.002f);

    }

}

更新我添加了 window 并检查了 0，但它看起来仍然有大量噪音。

 for (int i = 0; i < sampleCount; i++)
    {
        complex[i].X = dat[i]*(float)NAudio.Dsp.FastFourierTransform.BlackmannHarrisWindow(i,sampleCount);
        complex[i].Y = 0;
    }
    


    NAudio.Dsp.FastFourierTransform.FFT(false, (int)Mathf.Log(sampleCount, 2), complex);


    for (int i = 0; i < sampleCount / 4; i++)
    {
        float value = 0;
        if (complex[i].X + complex[i].Y != 0)
            value = 10 * Mathf.Abs(Mathf.Log10(100 * (complex[i].X * complex[i].X + complex[i].Y * complex[i].Y)));
        Debug.DrawLine(new Vector3(-10 + (float)(i / 20), -16, 40), new Vector3(-9 + (float)(i / 20), -16 + value, 40), Color.green, 0.0002f);

    }

更新 2

解决了。我忘记了采样数据是 2 个通道，所以我把这两个混在一起导致了所有的故障。所以我将数据数组分成两半，只取第二个应该来自一个通道的条目。

Answer 1

至少有两个问题。

您没有检查最后一个 Log10() 的幅度输入是否不为零。这将导致 NaN。

您没有在 FFT 之前使用 non-rectangular window 函数来移除 windowing 伪影（来自 non-integer-periodic 波形，波形在结束和开始之间是不连续的FFT孔径）。尝试使用 Von Hann 或 Hamming window.

FFT 频谱中的毛刺

Glitches in FFT Spectrum

c#

fft

unity3d

naudio