功率谱估计可以分为经典谱估计方法与现代谱估计方法。 经典谱估计中最简单的就是周期图法,周期图法即对N点数据作傅里叶变换(即频谱),然后取频谱与其共轭的乘积,就得到功率谱的估计;然后是BT法,先计算N点样本数据的自相关函数,然后取自相关函数的傅里叶变换,即得功率谱的估计。周期图法估计出的功率谱在数据长度较
1. Bartlett方法:将数据分段求周期图后平均,根据数据分段平均降低方差。2. Welch方法:重叠分段加窗再平均,根据重叠和加窗减少频谱泄漏并降低方差。3. Daniell方法:频域平滑周期图,根据频域平均等效时域加窗降低方差。 周期图法直接对信号傅里叶变换平方估计功率谱,但其方差大、分辨率低。改进方法通过不同方式优化:1...
先由观测数据估计出自相关函数,然后求自相关函数的傅立叶变换,以此变换作为对功率谱的估计,也称为间接法。BT法要求信号长度N以外的信号为零,这也造成BT...曲线 确定信号是用FFT求频谱,先FFT,再幅值平方/N 随机信号是用PSD、pwelch求功率谱,先求自相关,再FFT 功率谱估计方法的分类经典谱估计法 经典谱估计中分...
从上式可看出,噪声加上锯齿波产生的噪声调频信号的功率谱大致相当于锯齿波调频(即线性调频信号)的频谱与噪声调频信号的功率谱的卷积。 2 噪声调频信号的谱估计方法 在检测噪声调频干扰信号中,主要测量其载波频率f0和带宽Δfj,从而获得干扰信号的频谱信息,进行有效的频谱规避或反干扰。从噪声调频信号的功率谱公式中可...
1 用周期图估计 x(n) 的功率谱,令N = 256,画出Pper(ejw)曲线。 2. 用 Welch 方法对上述周期图法作改进,例如,可选每段64点,重叠32点,用 Hamming 窗,画出所求功率谱曲线。 3. 用自相关法估计x(n)的功率谱,令 M = 63,画出PBT(ejw) 曲线 ...
经典方法:周期图法(Periodogram)、相关图法(Blackman-Tukey法);现代方法:基于参数模型法(AR、MA、ARMA模型)、最小方差法(MVSE)、多信号分类法(MUSIC)等。应用:信号分析、通信系统频谱管理、生物医学信号处理、振动监测、语音识别等。 1. **概念理解**:功率谱密度(PSD)估计旨在分析信号功率随频率的分布,分为经典...
图2 随机信号功率谱 在介绍具体的功率谱估计方法之前,首先来来接一下如何来评价我们得出的这个"非精确"的功率谱的好坏呢? 评价功率谱性能好坏的标准有很多,本文只给出两个影响最大的标准:分辨率和方差。分辨率即功率谱上能够区分的最小相邻频率成分,分...
对于平稳随机信号,经典功率谱估计方法(如周期图法和自相关法)通常能满足需求;而对于非平稳信号或需要高分辨率的场景,则更适合采用现代功率谱估计方法(如参数模型法、最大熵谱估计法和小波变换法等)。此外,还可以结合多种方法进行综合分析和比较,以获得更准确的功率谱估计结果。
功率谱估计的常用方法包括周期图法、自相关法、Bartlett法、Welch法等。周期图法直接对信号进行傅里叶变换平方,但方差性能差;Bartlett法通过分段平均降低方差,但牺牲了分辨率;Welch法在Bartlett基础上引入重叠分段和加窗处理,进一步改善估计性能,成为工程中最常用的非参数化方法。自相关法则因计算量大且性能限制较少使用...