Simulink对仿真数据进行FFT频谱分析

1 问题引入

在仿真阶段,经常会遇到有些仿真结果的数据需要进行频谱分析,如何快速便捷地操作,这里介绍其中一种简单的方法。主要利用 Simulink 中 Scope 显示的数据进行保存并进行 FFT 频谱分析,按下文操作即可。

2 实战

2.1 将信号导入到 MATLAB 工作区

  • 双击打开Scope窗口。
    • 在 Scope 上方的菜单中,点击 Configuration Properties。
  • 在弹出的设置窗口中,选择 Data History 标签,勾选 Save data to workspace。
  • 设置变量名称(例如 scopeData),并将保存格式设为 Structure with time

2.2 在 MATLAB 中对数据进行 FFT 分析

  • 导出数据后,可以在MATLAB的工作空间中看到刚刚仿真导出的数据

  • 运行以下 MATLAB 代码来计算和显示频谱

    matlab 复制代码
    % 假设 Scope 数据已保存到名为 scopeData 的变量
    signal = scopeData.signals.values; % 提取信号数据
    fs = 1000; % 采样频率,需根据实际系统设置
    
    % 计算 FFT
    L = length(signal);
    fft_result = fft(signal);
    P2 = abs(fft_result / L); % 双侧频谱
    P1 = P2(1:L/2+1); % 单侧频谱
    P1(2:end-1) = 2 * P1(2:end-1);
    
    % 频率轴
    f = fs * (0:(L/2)) / L;
    
    % 绘制频谱
    plot(f, P1)
    title('FFT of Signal')
    xlabel('Frequency (Hz)')
    ylabel('P1(f)')
    • fs 是信号的采样频率(根据您的系统设置)。
    • L 是信号的长度。
    • 最终绘制的图形将展示信号的单侧幅度频谱。

3 小结

这样即可在 Simulink 中方便地对 Scope 数据进行 FFT 分析,如果需要更多的数据操作,在以上代码基础上进行修改即可。

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