把频谱图的纵坐标设置为分贝刻度

2024-07-07 20:56| 来源: 网络整理| 查看: 265

在信号的频谱分析中，有时频谱的幅值有很大的动态范围，必须要把幅值取对数转换成为分贝值。

有两种解决方法：一种是Y轴用对数坐标；另一种是对幅值取对数，转换成分贝值后再画图。（1）Y轴用对数坐标：作图时，Y轴用对数坐标。在MATLAB中，X轴、Y轴或X-Y轴可以用对数坐标。相应的函数分别是semilogx、semilogy和loglog，这三个函数都是作图时用的函数，相当于常用的作图函数plot。例如我们要把Y轴用对数坐标，只要将原plot（x,y)改为semilogy（x,y)就可以了。（2）转换为分贝值后再作图：已知信号y（n）在FFT后的幅值为abs（Y），可以把它们转换为分贝值，一般用如下公式： Y_db =20*log10(abs(Y)) 其中是把abs（Y）取以10为底的对数，再乘以20。这样作图时就把原幅值之间的动态范围缩小了，容易在图中看出各峰值。案例：读入一组实验数据文件（文件名为sndatal.mat)，作出该组数据的频谱图。寻找谱图中的最大峰值和最小峰值的大小和频率，程序如下：

clear all; clc; close all; load sndata1.mat % 读入数据 X=fft(y); % FFT n2=1:L/2+1; % 计算正频率索引号 freq=(n2-1)*fs/L; % 频率刻度 % 第一部分 % 线性幅值作图 pos = get(gcf,'Position'); set(gcf,'Position',[pos(1), pos(2)-100,pos(3),(pos(4)-140)]); plot(freq,abs(X(n2)),'k'); grid xlabel('频率/Hz'); ylabel('幅值') title('线性幅值') set(gcf,'color','w'); pause % 第二部分 % 用对数坐标作图 figure pos = get(gcf,'Position'); set(gcf,'Position',[pos(1), pos(2)-100,pos(3),(pos(4)-140)]); semilogy(freq,abs(X(n2)),'k'); grid; xlabel('频率/Hz'); ylabel('幅值') title('对数坐标幅值'); hold on set(gcf,'color','w'); % 计算分贝值作图 figure X_db=20*log10(abs(X(n2))); pos = get(gcf,'Position'); set(gcf,'Position',[pos(1), pos(2)-100,pos(3),(pos(4)-140)]); plot(freq,X_db,'k'); grid; xlabel('频率/Hz'); ylabel('幅值/dB') title('分贝幅值'); hold on set(gcf,'color','w');

运行结果如下：

从数值上来看，最大峰值和最小峰值的差值大于40dB，所以用分贝值表示无论视觉观察还是数值计算都更为方便，用对数坐标显示，虽观察有改进，但计算上不如用分贝值方便。

实验数据下载链接如下：

https://download.csdn.net/download/qq_42233059/86405507

参考文献：MATLAB数字信号处理85个实用案例精讲——入门到进阶；宋知用（编著）

【本文地址】

公司简介

联系我们