Question

excel中如何进行傅里叶变换

Answer 1

1.对于时间序列，可以展开成傅立叶级数，进行频谱分析。对于时间序列xt其傅立叶级数展开式为展开成傅立叶级数：
2.傅立叶分析工具应用操作步骤：
（1）输入数据并中心化：时间、时间序号t、观测值xt、中心化(减x平均值）、求频率fi(=i/N).
（2）由傅立叶分析工具求中心化数据序列的傅立叶变换。
（3）IMREAL和IMAGINARY提取实部和虚部，按公式5计算频率强度（或由IMCONJUGATE求得共轭复数，再由IMPRODUCT求得两共轭复数乘积，得频率强度。
（4）以频率为横坐标、频率强度为纵坐标，绘制频率强度图。
（5）分析周期性。由频率强度最大的所对应的频率倒数即得周期。
3.由图可见，序列显现周期性变化，在整个时期范围内，周期为4.下面利用傅立叶分析工具进行频谱分析。
（1）在B18单元格输入“=AVERAGE(B2:B17)”求得观测值的平均值；在C2单元格输入“=B2/B$18”，将观测值中心化（均值为0,并仍保持原序列的方差），并复制到C3:C17。
（2）从“数据”选项卡选择“数据分析”｜选择“傅利叶分析”弹出对话框并设置如
（3）单击“确定”生成傅立叶变换序列（图 20‑2 D列）。
（4）在E2单元格输入“=IMCONJUGATE(D2)”求得傅利叶变换值的共轭复数，并复制到E3:E17；在F3至F17输入1至15,列出周期序列；在G3单元格输入“=F3/16”求得频率，并复制到G4:G17；在H3单元格输入“=IMPRODUCT(D3:E3)*8”（即根据公式5）求得频率强度，并复制到H4:H17。
（5）以G3:H17为源数据，插入散点图，得图 20‑4所示频率强度频谱图。

由图可见，图形完全对称，通常只取左半部分。频率强度最大的所对应的频率为0.25,其倒数为4,即周期为4.