主FFT系数与低通滤波器

Question

我正在处理信号处理问题。我正在提取一些用于喂食分类器的功能。在这些特征中，存在前5个FFT系数的总和。如您所知，主FFT系数实际上表明信号的主要低频分量是多少。这与低通滤波器非常接近。

这里我怀疑计算FFT是否需要前5个系数是一项不必要的任务。我认为应用低通滤波器只会消除低频分量，并且不会对主FFT系数产生显着影响。然而，为了在不使用FFT的情况下提取相同的信息（包含在前五个FFT系数中），可能还有其他一些方法与低通滤波器结合使用。

您对此问题有任何想法或建议吗？

提前致谢。

Answer 1

如果您只需要一个信号低频部分的指示器，我建议做一些非常简单的事情。只需采用普通的低通滤波器，例如二阶黄油滤波器，并适当设置截止频率（如果我理解的话，在你的情况下为5Hz）。然后计算窗口上的能量（平方值之和）或有效值（长度100）。或者可以采用低频能量与窗口总能量的比值来得到相对测量值。这应该可以为您的信号的低频贡献提供一个非常好的指标。

人们倾向于过度使用fft来完成各种非常简单的任务。在90％的使用案例中，fft可以用更简单的算法代替。

Answer 2

我似乎应该看一下Goertzel Algorithm，至于你需要的看似有限的频率，它应该花费更少的计算。在更新每个样本的反馈部分后，您可以选择生成“特征度量”的频率或对结果进行一点额外加权，从而产生可观的低通滤波器。