在 Igor Pro 中進行頻率響應(yīng)分析通常涉及以下幾個步驟：準(zhǔn)備數(shù)據(jù)、執(zhí)行傅里葉變換、計算頻率響應(yīng)，并可視化結(jié)果。下面是詳細(xì)的步驟和示例代碼，幫助你完成頻率響應(yīng)分析。

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1. 準(zhǔn)備數(shù)據(jù)

首先，你需要準(zhǔn)備時域信號數(shù)據(jù)。這可以是實驗數(shù)據(jù)或模擬生成的數(shù)據(jù)。

// 創(chuàng)建示例時域信號

Make/O/N=1024 timeWave = 0.0

Make/O/N=1024 signalWave = 0.0

// 生成一個正弦波信號

Variable frequency = 5.0  // 頻率 (Hz)

Variable sampleRate = 100.0  // 采樣率 (Hz)

Variable t

for (t = 0; t < 1024; t += 1)

    timeWave[t] = t / sampleRate  // 時間波形

    signalWave[t] = sin(2 * pi * frequency * timeWave[t])  // 正弦信號

endfor

2. 執(zhí)行傅里葉變換

使用傅里葉變換將時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號。在 Igor Pro 中，可以使用 FFT 函數(shù)。

// 創(chuàng)建一個波形來存儲頻域信號

Make/O/N=1024 freqWave = 0.0

Make/O/N=1024 complexWave = 0.0

// 執(zhí)行傅里葉變換

FFT signalWave, complexWave

3. 計算頻率響應(yīng)

計算頻率響應(yīng)是將頻域信號的幅度與輸入信號的幅度進行比較。你可以計算幅度譜和相位譜。

// 創(chuàng)建幅度和相位波形

Make/O/N=1024 magnitudeWave = 0.0

Make/O/N=1024 phaseWave = 0.0

// 計算幅度和相位

for (Variable i = 0; i < 1024; i += 1)

    magnitudeWave[i] = sqrt(complexWave[i][0]^2 + complexWave[i][1]^2)  // 幅度

    phaseWave[i] = atan2(complexWave[i][1], complexWave[i][0])  // 相位

endfor

4. 可視化頻率響應(yīng)

可以使用圖形工具將頻率響應(yīng)的幅度譜和相位譜可視化。

// 創(chuàng)建頻率軸

Make/O/N=1024 freqAxis = 0.0

for (Variable i = 0; i < 1024; i += 1)

    freqAxis[i] = i * (sampleRate / 1024)  // 計算頻率

endfor

// 繪制幅度譜

DisplayWave freqAxis, magnitudeWave

ModifyGraph

    SetScale x, 0, 50  // 設(shè)置x軸范圍

    SetScale y, 0, 1.5  // 設(shè)置y軸范圍

    SetTitle "Magnitude Spectrum"

End

// 繪制相位譜

DisplayWave freqAxis, phaseWave

ModifyGraph

    SetScale x, 0, 50  // 設(shè)置x軸范圍

    SetScale y, -pi, pi  // 設(shè)置y軸范圍

    SetTitle "Phase Spectrum"

End

5. 進行頻率響應(yīng)分析

根據(jù)幅度譜和相位譜，可以分析系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性。幅度譜顯示了輸入信號在各個頻率的響應(yīng)強度，而相位譜則表示相應(yīng)的相位延遲。

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