Jak wykonać szybką transformatę Fouriera (FFT) w programie Microsoft Excel

Szybka transformata Fouriera, czyli FFT, to najprostszy sposób na rozróżnienie częstotliwości sygnału. Proces ten można wykorzystać do transmisji komórkowych i Wi-Fi, kompresji plików audio, obrazów i wideo oraz do rozwiązywania równań różniczkowych. Program Microsoft Excel zawiera funkcję FFT jako część zestawu narzędzi do analizy danych, która jest domyślnie wyłączona. Aby utworzyć wykres przedstawiający częstotliwości w sygnale, należy najpierw włączyć ToolPak, ponieważ proces ten wymaga użycia wielu algorytmów dla złożonej matematyki.

Włącz ToolPak, jeśli jeszcze tego nie zrobiłeś. Kliknij przycisk "Office", a następnie wybierz "Opcje". Kliknij "Add-In Options," podświetl "Analysis ToolPak," i naciśnij "Go." Podświetl "Analysis ToolPak" po raz drugi, a następnie naciśnij przycisk "OK".

• Szybka transformata Fouriera, czyli FFT, to najprostszy sposób na rozróżnienie częstotliwości sygnału.
  
• Podświetl "Analysis ToolPak" po raz drugi, a następnie naciśnij przycisk "OK".

Otwórz program Excel i utwórz nowy plik arkusza kalkulacyjnego. Dodaj tytuł "Czas" do kolumny A, a następnie tytuły "Dane", "Częstotliwość FFT", "Złożona FFT" i "Wielkość FFT" odpowiednio do kolumn od B do E.

Wprowadź dane z Twoich próbek do kolumny Dane. Zanotuj liczbę punktów danych i częstotliwość próbkowania.

W kolumnie Czas wpisz czas, w którym pobrano każdy punkt danych. Określ to dzieląc całkowity czas przez liczbę punktów danych.

• Otwórz program Excel i utwórz nowy plik arkusza kalkulacyjnego.
  
• Wpisz czas, w którym każdy punkt danych został pobrany w kolumnie Czas.

Otwórz zakładkę "Dane", a następnie wybierz "Analiza danych". Wybierz opcję "Fourier Analysis" i naciśnij przycisk "OK". Ustaw zakres wejściowy jako informacje w kolumnie Data, a wyjściowy jako kolumnę FFT Complex.

Wpisz równanie "=IMABS (E2)" w pierwszej komórce kolumny FTT Magnitude. Przeciągnij równanie w dół, aby wypełnić każdą komórkę kolumny. Równanie to tworzy w poprzedniej kolumnie liczby rzeczywiste zamiast liczb zespolonych.

Wypełnij kolumnę F odpowiednimi danymi z kolumny A, punkt minus jeden. Utwórz osobną komórkę z równaniem "=(S/2)/(N/2)", zastępując "S" częstotliwością próbkowania, a "N" liczbą próbek.

Wprowadź równanie "=F2*SG$4" do pierwszej komórki kolumny Częstotliwość FTT. Tym razem przeciągnij równanie tylko do połowy kolumny.

Stwórz wykres, używając kolumny FTT Magnitude jako osi y oraz kolumny FTT Frequency jako osi x. Wykres wyświetla dominujące częstotliwości jako szczyty.