La FFT affinée

Extrait de l’aide du logiciel « Oscillo » :

Pour afficher correctement le spectre en fréquence (calculé par l’algorithme FFT : Fast Fourier Transform), il faut un nombre suffisant de périodes :

Nombre trop faible de périodes

Nombre convenable de périodes

L’inconvénient, c’est que le nombre total de points d’échantillonnage est toujours le même (2500 sur un Tektronix TDS series) et que de ce fait dans la figure du bas la période est définie avec très peu de points.

Et on remarque surtout que l’amplitude du fondamental et sa fréquence sont incorrectes Sur la figure du haut on a 8hz et 1,12V au lieu de 7Hz et 1,27V. On voit en zoomant sur cette raie qu’il n’y a des points qu’à 4Hz et 8Hz :

L’algorithme d’affinage de la FFT

Pour que les raies du spectre soient fines et d’amplitude précise, il faut beaucoup de périodes (16 est un bon nombre) et que les raies du spectre comportent des points aux bonnes fréquences. Par exemple, sur le cas de la figure précédente, il n’y a pas de point à 7Hz qui est l’abscisse de la raie fondamentale.

Lorsqu’on clique sur le bouton « affiner », le logiciel ré-échantillonne le signal de façon à ce que la période du signal soit un multiple de la période d’échantillonnage (T = 2500 . Te) puis il duplique les 2500 points de la période 16 fois et enfin recalcule la FFT.

Voici ce que cela donne sur le carré du haut de la page :

Attention !

Si la fréquence renseignée est fausse, le résultat est faux aussi. Par exemple ici un sinus à 2Hz a été affiné avec une fréquence renseignée à 1,8Hz. On voit alors que la période est déformée et le spectre a des raies indésirables.