如何用Excel制作频谱分析图

在excel中怎么画频谱图~

没什么好办法，就是先把频谱数据算出来定好时间轴，然后把不同频率的数据分别列出来，然后按照时间轴逐一求和，最后按需要把所有频率数据及合成（求和）的数据形成散点图或者线形图。最后，可以通过隐藏/显示各个图形功能，来查看的图谱
另外，需要注意：1，建立统一的时间轴/采样频率轴，然后逐点显示 2， 可以根据频率反算时间或者角度，以方便使用 3， 如果通过傅氏积分算出频谱，可以直接建立公式来算出每个点的数据（仿真或学习时，方便比较不同公式形成的波形差异）

1.EXCEL分析工具库中内置了分析工具“傅利叶分析”，其功能是进行离散型快速傅利叶变换（FFT），也可进行傅利叶逆变换。
2.傅利叶变换是将时间序列数据转换为频率序列数据，以便了解序列的频率构成。
对于时间序列可展开为傅利叶级数：


式中：


N为观测值个数；k为周期分量个数；fj为频率（＝j/N）
εt为误差项，是由于选取级数前k项所产生的。
时间域序列xk变换到频率域序列ωj的公式如下:

式中：N为序列数据项数，对第j个分量：
aj为实部，bj为虚部，模 ，辐角
3.所关心的是序列主要由哪些频率成份构成及其振幅。操作方法如下：

Step1．取得时间序列数据{xk}，要求项数N为2的整数次幂，即2、4、8、16、32…，项数最大限制为4096。N选择多大为好，要视频谱分析时要分析的项数。N个数据中，最多能分析N/2+1个频率构成。
Step2．时间序列{xk}各项减其平均数E(xk)得中心化时间序列；
Step3．利用“傅利叶分析”工具进行快速傅利叶变换，得ωj；
Step4．利用IMABS()函数求得复数的模。该序列第1项为0，去掉之，从第2项起共奇数项，中间项为常数项，两侧是完全对称的。绘制折线图观察之，通常只观察前半部分；
Step5．更改横坐标，观察频率分布。
需要指出的是：数据系列的周期性，是系统的特性，并不是由采样的时间间隔和样本量的多寡所决定。
5.应用举例：何先生，在自己所从事的工作中，以每分钟等间隔抽样200次，抽取了168383条记录，下图中只列出前几条：

6.以CH#1为例，从中按顺序选择样本量为128的样本，编制频谱分析图如下：
Step1:先按顺序截取128个样本单位的样本（必需是2的整数幂，本例为27）

Step2:在C1单元格输入“=AVERAGE(B2:B129)”求得平均数，在C3单元格输入公式，求得观测值与平均值之差，并向下复制到B3:B129。
Step3:工具|数据分析|傅利叶分析，设置对话框如图3，求得如图2中D列的傅利叶变换。

Step4:在E2单元格输入如图2所示函数，求得D2单元格复数的模，向下复制到B3:B129。将B2:B129制成折线图如图。

由图可见，图形是完成对称的，通常只看前面一半。需要指明的是该频谱图是由系统特性决定的，样本量不同，其频谱是类似的，只是图形密集程度不同和模的大小不同。模是由多个周期样本模的叠加的结果，样本量越大，模越大。但这一点并不影响分析的结果，我们只考虑频率强度从大到小的有限个频率，即考虑主要频率构成。
Step5:确定横轴分类标志:
将图形的横轴先进行编号，编号从0开始，本例选择128个样本单位，编号为0~127，然后再用编号值除以128，得到一个周期，周期的倒数即为频率。
按此方法制作了N=512、N=2048和N=4096的频谱图如下：


7.由图可见，样本量越多频率构成越丰富。但分析频谱时，都集中在峰值附近，不能反映面上的情况。由图可见，模较大的频率成分周期分布在0.13~0.26之间，也就是频率在4~8之间，我们选择N=256项进行分析完全够用。由于图形是对称的，只看前半部分，128项，分析占总数约10%的成份，即分析12个主要频率。操作：
（1）按顺序选择256项数据，并求平均数，进行中心化平均，使均值为0；
（2）利用“傅利叶分析”工具求得快速傅利叶变换；
（3）选择一半的数据（从第2项到第129项）
l 利用“=IMABS(D3)”求得复数的模。
l 从第2项开始从1进行编号；以编号值除256得周期序列。
l 将周期序列求倒数得频率。
l 以频率为横坐标、模为纵坐标绘制频率分布图：

（4）利用“=IMREAL”函数提取实部，用“=IMAGINARY”函数提取虚部，形成序列值。
（5）筛选主要成分。
l 在L列输入第k大的顺序号；
l 在M列输入“=LARGE($E$3:$E$130,L2)”提取第k大傅利叶变换的模；
l 在N列输入：“=MATCH(M2,$E$3:$E$130,0)”提取第k大的顺序号；
l 在O列输入：“=INDEX(I$3:I$130,$N2)”提取第k大的实部；
l 在P列输入：“=INDEX(J$3:J$130,$N2)”提取第k大的虚部；
l 在Q列输入：“=INDEX($H$3:$H$130,N2)”提取第k大的频率。

于是得函数主要成分的傅利叶级数中的主成分：

1.EXCEL分析工具库中内置了分析工具“傅利叶分析”，其功能是进行离散型快速傅利叶变换（FFT），也可进行傅利叶逆变换。

2.傅利叶变换是将时间序列数据转换为频率序列数据，以便了解序列的频率构成。

对于时间序列可展开为傅利叶级数：

式中：

 

N为观测值个数；k为周期分量个数；fj为频率（＝j/N）

εt为误差项，是由于选取级数前k项所产生的。

时间域序列xk变换到频率域序列ωj的公式如下:

式中：N为序列数据项数，对第j个分量：

aj为实部，bj为虚部，模 ，辐角 

3.所关心的是序列主要由哪些频率成份构成及其振幅。操作方法如下：

Step1．取得时间序列数据{xk}，要求项数N为2的整数次幂，即2、4、8、16、32…，项数最大限制为4096。N选择多大为好，要视频谱分析时要分析的项数。N个数据中，最多能分析N/2+1个频率构成。

Step2．时间序列{xk}各项减其平均数E(xk)得中心化时间序列；

Step3．利用“傅利叶分析”工具进行快速傅利叶变换，得ωj；

Step4．利用IMABS()函数求得复数的模。该序列第1项为0，去掉之，从第2项起共奇数项，中间项为常数项，两侧是完全对称的。绘制折线图观察之，通常只观察前半部分；

Step5．更改横坐标，观察频率分布。

需要指出的是：数据系列的周期性，是系统的特性，并不是由采样的时间间隔和样本量的多寡所决定。

5.应用举例：何先生，在自己所从事的工作中，以每分钟等间隔抽样200次，抽取了168383条记录，下图中只列出前几条：

6.以CH#1为例，从中按顺序选择样本量为128的样本，编制频谱分析图如下：

Step1:先按顺序截取128个样本单位的样本（必需是2的整数幂，本例为27）

Step2:在C1单元格输入“=AVERAGE(B2:B129)”求得平均数，在C3单元格输入公式，求得观测值与平均值之差，并向下复制到B3:B129。

Step3:工具|数据分析|傅利叶分析，设置对话框如图3，求得如图2中D列的傅利叶变换。

Step4:在E2单元格输入如图2所示函数，求得D2单元格复数的模，向下复制到B3:B129。将B2:B129制成折线图如图。

由图可见，图形是完成对称的，通常只看前面一半。需要指明的是该频谱图是由系统特性决定的，样本量不同，其频谱是类似的，只是图形密集程度不同和模的大小不同。模是由多个周期样本模的叠加的结果，样本量越大，模越大。但这一点并不影响分析的结果，我们只考虑频率强度从大到小的有限个频率，即考虑主要频率构成。

Step5:确定横轴分类标志:

将图形的横轴先进行编号，编号从0开始，本例选择128个样本单位，编号为0~127，然后再用编号值除以128，得到一个周期，周期的倒数即为频率。

按此方法制作了N=512、N=2048和N=4096的频谱图如下：

7.由图可见，样本量越多频率构成越丰富。但分析频谱时，都集中在峰值附近，不能反映面上的情况。由图可见，模较大的频率成分周期分布在0.13~0.26之间，也就是频率在4~8之间，我们选择N=256项进行分析完全够用。由于图形是对称的，只看前半部分，128项，分析占总数约10%的成份，即分析12个主要频率。操作：

（1）按顺序选择256项数据，并求平均数，进行中心化平均，使均值为0；

（2）利用“傅利叶分析”工具求得快速傅利叶变换；

（3）选择一半的数据（从第2项到第129项）

l  利用“=IMABS(D3)”求得复数的模。

l  从第2项开始从1进行编号；以编号值除256得周期序列。

l  将周期序列求倒数得频率。

l  以频率为横坐标、模为纵坐标绘制频率分布图：

（4）利用“=IMREAL”函数提取实部，用“=IMAGINARY”函数提取虚部，形成序列值。

（5）筛选主要成分。

l  在L列输入第k大的顺序号；

l  在M列输入“=LARGE($E$3:$E$130,L2)”提取第k大傅利叶变换的模；

l  在N列输入：“=MATCH(M2,$E$3:$E$130,0)”提取第k大的顺序号；

l  在O列输入：“=INDEX(I$3:I$130,$N2)”提取第k大的实部；

l  在P列输入：“=INDEX(J$3:J$130,$N2)”提取第k大的虚部；

l  在Q列输入：“=INDEX($H$3:$H$130,N2)”提取第k大的频率。

于是得函数主要成分的傅利叶级数中的主成分：

工具/材料：Microsoft Office Excel2016版，Excel表格。 

1、首先选中Excel表格，双击打开。 

2、然后在该界面中，选中要制作频谱分析图的单元格。

3、再者在该界面中，点击顶部里“插入”的“频谱分析图”图标。 

4、其次在该界面中，选中“频谱分析图”里的“XY散点图”选项。 

5、最后在该界面中，显示频谱分析图内容。

1、在Excel表里，Ctrl+A选中所有数据。

2、执行插入-「图表」-「所有图表」-「条形图」-「簇状条形图」。

3、选中“橙色”区域右击鼠标。

4、在快捷菜单设置数据系列格式对话框，在次坐标轴前打√。

5、在图表元素栏目，去掉图表标题，网格线的“√”「图例」设为「上部」。「数据标签」设为「数据标签内」。

6、最后数据比较分析图表制作完成。

利用“傅利叶分析”分析工具。

1. 在【文件】中选【选项】，添加“傅利叶分析”工具，但是你可能没有，那没办法，去装正版。

2. 然后就可以画了。

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凉城县19486477041： 如何在excel或spss中制作频数分布图? - ？
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凉城县19486477041： 如何用excel做这种频数分布图 - ？
恭楠灵达： 1、首先做一个直方图.2、数据处理,求出频数和频率.3、点击图表工具选择设计.4、在下拉框中点击选择数据.5、在图表数据区域——选择整个图表——点击确定.6、右击(频率的柱子)在设置数据系列格式下拉框选择次坐标轴.7、右击——更改系列图表类型.8、把簇状柱形图改为折线图.9、展示效果.

凉城县19486477041： 如何在excel里面绘制频率分布直方图? - ？
恭楠灵达： 加载分析工具库,工具菜单里会出现一个数据分析...里面有专门的直方图工具,很简单的 只要选中数据区和分组,自动生成的 子易空间站 - 高效办公指导网站

凉城县19486477041： Excel怎么做频率分布直方图 - ？
恭楠灵达： 操作方法/步骤:先在Excel“选项”——“加载项”——“Excel加载项”中启用“数据分析工具库”;然后:数据——数据分析——直方图,选择数据源并勾选图表输出即可.

凉城县19486477041： 怎样用excel制作频率分布直方图 - ？
恭楠灵达： 1、打开Excel,点击文件. 2、点击选项. 3、进入Excel选项,点击加载项. 4、点击Excel加载项中的转到.5、勾选分析工具库. 6、返回界面,点击数据. 7、点击数据分析. 8、勾选直方图. 9、输入区域选择数据单元格,输出区域选择图表生成的地方,勾线图表输出. 10、点击确定后,频率分布直方图就做好了.

凉城县19486477041： 频数分布直方图用电脑怎么做啊 - ？
恭楠灵达： 或column diagram ..直方图是用矩形的宽度和高度来表示频数分布的图形.一幅比较好的图应该明暗细节都有,在柱状图上就是从左到右都有分布,同时直方图的两侧是不会有像素溢出的.而直方图的竖轴就表示相应部分所占画面的面积,峰值...

凉城县19486477041： 怎么用excel做一张频数分布表 - ？
恭楠灵达： 在K1中输入或复制粘贴此公式 =COUNTIF($A$1:$J$10,CHAR(64+ROW(A1))) 再下拉填充4行. K1到K5分别为A1:J10单元格区域中A到E的个数.

凉城县19486477041： 怎样用excel画直方图的频率曲线 - ？
恭楠灵达： excel有个数据分析工具,里面可以做直方图,但是正态分布图不能直接做. 若要两种图都显示,那么就需要用到函数了. 方法如下: 假若你的数据在A1:A10 1.统计数据个数;任意选个单元格,如B1,输入count(A1:A10); 2.求最大值;如B2中...

凉城县19486477041： 怎么用excel画数据频率直方图 - ？
恭楠灵达： 去百度文库,查看完整内容>内容来自用户:天使小白很黑 (转载于word帮助文件,建议大家使用word时遇到问题按F1搜索帮助) 使用直方图显示数据 全部显示 利用分析工具库的直方图工具,您可以分析数据并将其显示在直方图(显示频率...

凉城县19486477041： 哪位大虾知道用excel怎么画频率密度分布图,求详细过程,谢谢!!!!？
恭楠灵达： 输入数据,然后把数据以及项名全选, 然后选 插入 图表 然后自己选.