matlab 如何计算传递函数曲线？

Question

已知输入和输出数据，如何用matlab计算传递函数曲线？
方法1，用matlab tfestimate函数
方法2，用FFT输出/FFT输入
以上两种方法为何计算结果不一致，而且与其他软件也不一致。
求以上两种方法案例。

Answer 1

引自强大而免费的微信小程序：皆我百晓生。

方法1: 用matlab tfestimate函数

% 假设有输入信号 x 和输出信号 y 的数据
% 假设采样频率 fs 为1000Hz，信号长度为N
% 对于离散时间信号，使用tfestimate函数估计传递函数曲线

% 生成输入信号 x
fs = 1000; % 采样频率
N = 1000; % 信号长度
t = (0:N-1)/fs; % 时间向量
f1 = 10; % 输入信号频率
x = cos(2*pi*f1*t); % 输入信号

% 假设有输出信号 y
f2 = 20; % 输出信号频率
y = cos(2*pi*f2*t); % 输出信号

% 使用tfestimate函数估计传递函数曲线
[Pxy,f] = tfestimate(x,y,[],[],[],fs);
plot(f,20*log10(abs(Pxy))); % 绘制传递函数曲线
xlabel('Frequency (Hz)');
ylabel('Magnitude (dB)');

方法2: 用FFT输出/FFT输入

% 假设有输入信号 x 和输出信号 y 的数据
% 假设采样频率 fs 为1000Hz，信号长度为N
% 对于离散时间信号，使用FFT估计传递函数曲线

% 生成输入信号 x
fs = 1000; % 采样频率
N = 1000; % 信号长度
t = (0:N-1)/fs; % 时间向量
f1 = 10; % 输入信号频率
x = cos(2*pi*f1*t); % 输入信号

% 假设有输出信号 y
f2 = 20; % 输出信号频率
y = cos(2*pi*f2*t); % 输出信号

% 使用FFT估计传递函数曲线
X = fft(x);
Y = fft(y);
H = Y./X;
f = (0:N-1)*(fs/N); % 频率向量
plot(f,20*log10(abs(H))); % 绘制传递函数曲线
xlabel('Frequency (Hz)');
ylabel('Magnitude (dB)');

这两种方法计算结果不一致的原因可能是因为 tfestimate 函数和 FFT 方法计算传递函数时采用了不同的算法和参数设置。此外，其计算结果也可能与其他软件不一致，可能是因为使用了不同的算法或参数设置。如果需要更加精确的传递函数曲线估计，可以根据具体需求调整参数或使用其他更精确的方法。