ad频谱分析 matlab_Matlab频谱分析程序
Matlab
信号处理工具箱
谱估计专题
频谱分析
Spectral
estimation
(谱估计)的目标是基于一个有限的数据
集合描述一个信号的功率(在频率上的)分布。功率谱估计在很多场合
下都是有用的,包括对宽带噪声湮没下的信号的检测。
从数学上看,一个平稳随机过程的
power
spectrum
(功率谱)和
correlation
sequence
(相关序列)通过
discrete-time
Fourier
transform
(离散时间傅立叶变换)构成联系。从
normalized
frequency
(归一化角频率)角度看,有下式
注:,其中。其
matlab
近似为
X=fft(x,N)/sqrt(N)
,在下文中就是
指
matlab fft
函数的计算结果了
使用关系可以写成物理频率的函数,其中是采样频率
相关序列可以从功率谱用
IDFT
变换求得:
序列在整个
Nyquist
间隔上的平均功率可以表示为
上式中的
以及
被定义为平稳随机信号的
power spectral density (PSD)
(功率谱
密度)
一个信号在频带上的平均功率可以通过对
PSD
在频带上积分求出
从上式中可以看出是一个信号在一个无穷小频带上的功率浓度,这
也是为什么它叫做功率谱密度。
PSD
的单位是功率(
e.g
瓦特)每单位频率。在的情况下,这是瓦
特
/
弧度
/
抽或只是瓦特
/
弧度。在的情况下单位是瓦特
/
赫兹。
PSD
对频
率的积分得到的单位是瓦特,正如平均功率所期望的那样。
对实信号,
PSD
是关于直流信号对称的,所以的就足够完整的描述
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