Question

在David Voelz撰写的“计算傅立叶光学，Matlab教程”一书中写道，在调用fft或ifft之前需要调用fftshift，但是在命令fftshift的matlab文档中，它只写了这个命令“通过将零频率分量移动到阵列的中心来重新排列fft，fft2和fftn的输出”。在Matlab文档中没有提到在调用fft之前应该调用这个命令，我看到一些调用fft而不事先调用ffthift的例子。

我的问题是：在调用fft或ifft之前是否需要调用fftshift？如果在调用fft之前不需要调用fftshift，并且只在调用fft之后调用ffthift，那么我们何时应该使用（如果有的话）命令ifftshift与计算数据集的fft有关？ / p>

Answer 1

matlab fft仅计算频谱的一半（如果您的样本数为奇数，则为正频率和零频率），以节省计算时间。

然后，在该向量的末尾添加频谱的后半部分（前半部分的复共轭）。

所以你在fft之后得到的是：

0 1 2 3 ...（freq bins＆gt; 0）... Fs/2 -Fs/2 ...（freq bins＆lt; 0）... -3 -2 -1

Fs是频率样本。

现在，fftshift只是在矢量开头移动负频率区间（频谱的第二部分），这样就可以显示从-Fs / 2开始到结束的漂亮频谱在+ Fs / 2。

因此，要回答您的问题，在致电fftshift或fft之前，您不需要使用ifft。但是如果您在向量上使用了fftshift，则应该通过应用ifftshift或fftshift来撤消它（我认为这两个调用都是等效的。）

Answer 2

如果您在fftshift的文档中继续阅读：＆＃34;在频谱中间用零频率分量可视化傅立叶变换是很有用的。＆＃34;

执行fft不需要移位，但可视化傅里叶变换很方便。因此，是否使用fftshift取决于您是否想要将变换可视化。

Answer 3

请注意，ifftshift与fftshift不同，因为它将负数转回正数。在fftshift之前假设在频域中有一个简单的3 bin单位脉冲

[0，exp（-jw1），exp（ - （jw1-pi）= exp（-jw1 + pi）];

fftshift给出

[exp（-jw1 + pi）]，0，exp（-jw1）];

你可以看到阶段的不连续性。如果执行ifftshift，则负频率将转回正值： [0，exp（-jw1），exp（-jw1 + pi）];

然而，fftshift再次给出了：

[exp（-jw1），exp（-jw1 + pi），0];

可以看出相位单调性不相同，（又称，fftshift-ifftshift情况给出[减少，增加]，而fftshift-fftshift情况给出[增加，减少]阶段。）

Answer 4

简单的答案是在调用fft之前不需要调用fftshift。 fftshift不影响快速傅立叶变换的计算。 fftshift重新排列矩阵内的值。例如：

cameraman = imread('cameraman.tif');
fftshifted_cameraman = fftshift(cameraman);
subplot(1,2,1); imshow(cameraman); title('Cameraman');
subplot(1,2,2); imshow(fftshifted_cameraman); title('FFTShifted Cameraman');

Answer 5

根据您正在学习的书名，我假设您正在处理图像。那么正确的方法是在调用 [i]fft 之前和之后调用 fftshift 和 ifftshift。

你的代码应该是这样的

spectrum = fftshift(fft2(ifftshift(myimage))

应用傅里叶逆变换时完全相同

myimage = fftshift(ifft2(ifftshift(spectrum))

在打电话给fft或ifft之前，我是否需要调用Matlab fftshift？

5 个答案: