Fast Fourier Transformation (FFT)

Die Fouriertransformation ist ein grundlegendes Verfahren in der Signalverarbeitung.

Durch die Fouriertransformation lassen sich Signale von der zeitabhängigen Darstellung, also die Darstellung des Signalwertes in Abhängigkeit von der Zeit in die frequenzabhängige Darstellung des Signals darstellen.

Bei der frequenzabhängigen Darstellung, man nennt das auch die Darstellung im Bildbereich, wird das ursprüngliche periodische Signal in seine Grundschwingung und Oberschwingungen zerlegt.

Anzeige

Super einfach: Alle Studienkosten auch ohne Einkünfte als Verlust dokumentieren und verrechnen, sobald Steuern gezahlt werden. Bis zu 4 Jahre rückwirkend.

Nach Fourier besteht ein periodisches Signal nämlich aus einer sinusförmigen Grundschwingung und weiteren Oberschwingungen.
Die Frequenz der Oberschwingungen betragen ein ganzzahliges Vielfaches der Grundschwingung.

Die Entwicklung von Übertragungsgliedern zur Signalverarbeitung lassen sich im Frequenzbereich leichter durchführen.

Ein Bespiel ist die Arbeit mit Bode-Diagrammen.

Siehe dazu auch mein Intensivkurs zu Bode-Diagrammen auf der ET-Akademie.

In der Elektrotechnik wird häufig der Algorithmus Fast Fourier Transformation zur Berechnung des Frequenzbereiches verwendet.

Moderne Simulationsprogramme, wie beispielsweise PSpice, unterstützen die FFT softwarebasiert, so dass man nicht lange Rechnen muss, sondern sich per Knopfdruck die Frequenzanteile eines Signals anzeigen lassen kann.
In dem heutigen Video zeige ich, wie man sich die Fast Fourier Transformierte eines Rechteck-Signals in PSpice anzeigen lassen kann.
Hierzu baue ich in PSpice zunächst eine Spannungsquelle mit einer periodischen Rechteckspannung auf.

Anschließend lasse ich mir diese Rechteckspannung mit Hilfe einer Transientenanalyse im Zeitbereich anzeige.

Und zu guter Letzt lasse ich per Knopfdruck eine Fast Fourier Transformation dieses Rechtecksignals durchführen und erhalte so das Rechtecksignal im Frequenzbereich.

Hier sieht man seht schön, dass so ein Rechtecksignal aus verschiedenen Frequenzanteilen besteht.

Die Simulation habe ich mit der Software PSpice von Cadence simuliert, die in Europa von der Firma Flowcad vertrieben und supported wird. In Zusammenhang mit der Firma Flowcad ist auch dieses Video entstanden.

Das Video zur Fast Fourier Transformation in PSpice

Weitere Videos zum Thema:


Blindleistungskompensation – Impedanz und Leistungsfaktor

Fast Fourier Transformation (FFT)

Berechnung des Leiterstroms

Realisierung des Phasenwinkels von 90 Grad

Wirkleistung, Blindleistung und Scheinleistung mit Zeigerdiagrammen