關於訊號頻譜和功率譜的詳細關係

2025-07-25 15:50:12 字數 3226 閱讀 6716

1樓:匿名使用者

訊號的自相關函式經過傅立葉變換即為功率譜。

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訊號頻率包括幅值譜、相位譜和功率譜。

fft之後得到幅值譜和相位譜。

功率譜的幅值是相位譜幅值的平方。

訊號的頻譜和功率譜的區別是什麼?

3樓:教育大師就是我

訊號的頻譜和功率譜的區別是:

1、計算功率譜的計算需要訊號先做自相關,然後再進行fft運算。頻譜的計算則是將訊號直接進行fft就行了。

2、方式功率譜是對訊號研究,不過它是從能量的方面來對訊號研究的。而頻譜也是用來形容訊號的,只是的表示方式變了,從時域轉變成了頻域表示,也就是說一種訊號的表示方式不同而已。功率譜與頻譜和的區別歸根結底就是訊號、功率、能量三者之間的關聯。

3、定義功率譜的定義是在有限訊號的情況下,單位頻帶範圍內訊號功率的變換狀況,功率隨頻率而變化,從而表現成為功率譜,它是專門對功率能量的可用有限訊號進行分析所表現的能量。它含有頻譜的一些幅度資訊。

不過相位資訊被捨棄掉了。相比之下,頻譜極為不嚴格,主要是體現訊號的平均變換,要求的只是一段時間平均量。所以經常說在頻譜訊號不同的情況下,它的功率譜很可能是一樣的。

4、性質功率譜雖然過程是隨機的,但由於統計的是平均概念,就相當於平穩的隨機過程。

這個過程的功率譜則是乙個確定性的函式。而頻譜的樣本進行fourier變換,儘管過程也是隨機的,但是對於這個隨機變化過程來說。

頻譜形成的是隨機的頻域序列,函式不確定。

5、要求功率譜和頻譜的功率極其幅度的概念也是有差別,並且它們的存在性要求也是不同的。功率譜的存在性要求變化收斂,而頻譜的存在性只要求了是否收斂。功率譜和頻譜有相同的地方,並且有著聯絡。

可這些區別才是決定它們兩個用處的重要之處。功率譜和頻譜雖然都是對訊號的研究,但是研究的方向不同,角度也不相同,並且它們的性質存在不同之處,功率譜的隨機性更差一點,比較嚴謹,有確定的函式支撐。

而頻譜的要求更少一些,隨機性頗強,導致了它的訊號變化,不過這也是它的研究價值所在。

訊號功率譜怎麼計算

4樓:好學者百科

用fft求取訊號頻譜的實部和虛部,實部的平方價虛部的平方就是功率譜。週期性連續訊號x(t)的頻譜可表示為離散的非週期序列xn,它的幅度頻譜的功率譜平方│xn│2所排成的序列,就被稱之為該週期訊號的「功率譜」。

對訊號進行傅利葉變換,取sin部分為實部,cos部分為虛部,直接算實部和虛部的平方和,得到的就是頻域功率譜的分佈 推薦使用matlab計算,因為乙個函式fft就可以算出來。

訊號x(t)的功率譜密度計算方法:

1、先計算x(t)的傅立葉變換:x(jw),2、取模:|x(jw)|,再平方:|x(jw)|^2,再除以樣本長度: |x(jw)|^2/t

3、就得到: x(t)的功率譜密度函式: gxx(w)= x(jw)|^2/t

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功率bai譜表示了訊號功du率隨著頻。

率的變化zhi情況,即訊號功率在dao頻域的分佈狀況。功率譜表專示了訊號屬功率隨著頻率的變化關係。

常用於功率訊號(區別於能量訊號)的表述與分析,其曲線(即功率譜曲線)一般橫座標為頻率,縱座標為功率。週期性連續訊號x(t)的頻譜可表示為離散的非週期序列xn,它的幅度頻譜的平方│xn│²所排成的序列,就被稱之為該週期訊號的「功率譜」。

把乙個訊號所包含諧波的最高頻率與最低頻率之差,即該訊號所擁有的頻率範圍,定義為該訊號的頻寬。因此可以說,訊號的頻率變化範圍越大,訊號的頻寬就越寬。

功率譜和頻譜的關係

6樓:東明爾

功率譜和頻譜的聯絡如下:

1、功率譜可以從兩方面來定義,乙個是自相關函式的傅立葉變換,另乙個是時域訊號傅氏變換模平方然後除以時間長度。第一種定義就是常說的維納辛欽定理,而第二種其實從能量譜密度來的。根據parseval定理,訊號傅氏變換模平方被定義為能量譜,能量譜密度在時間上平均就得到了功率譜。

2、在頻域分析訊號分兩種:對確定性訊號進行傅利葉變換,分析頻譜資訊。隨機訊號的傅利葉訊號不存在,轉向研究它的功率譜。

隨機訊號的功率譜和自相關函式是傅利葉變換對即維納辛欽定理。功率譜估計有很多種方法。

3、 乙個訊號的頻譜,只是這個訊號從時域表示轉變為頻域表示,只是同一種訊號的不同的表示方式而已,而功率譜是從能量的觀點對訊號進行的研究,其實頻譜和功率譜的關係歸根揭底還是訊號和功率,能量等之間的關係。

4、功率譜是隨機過程的統計平均概念,平穩隨機過程的功率譜是乙個確定函式;而頻譜是隨機過程樣本的fourier變換,對於乙個隨機過程而言,頻譜也是乙個隨機過程。隨機的頻域序列。

5、功率概念和幅度概念的差別。此外,只能對寬平穩的各態歷經的二階矩過程談功率譜,其存在性取決於二階局是否存在並且二階矩的fourier變換收斂;而頻譜的存在性僅僅取決於該隨機過程的該樣本的fourier變換是否收斂。

訊號的頻譜和頻率有什麼關係呢?

7樓:生活類答題小能手

週期訊號的頻譜圖是離散的,非週期訊號的頻譜密度圖是連續的。

任何表現於時間或空間距離上有複雜振動的形式的變數,都可以分解為許多不同振幅和不同頻率的諧振,把這些諧振的振幅值按頻率(或週期)排列的圖形。可用作傳送資訊的電磁波或振盪的頻率集合。

頻譜就是頻率的分佈曲線,複雜振盪可以分解為振幅不同和頻率不同的諧振盪,這些諧振盪的幅值按頻率排列的圖形叫做頻譜。廣泛應用在聲學、光學和無線電技術等方面。頻譜是頻率譜密度的簡稱。

它將對訊號的研究從時域引到頻域,從而帶來更直觀的認識。

訊號頻譜分析的意義

8樓:亞浩科技

訊號頻譜分析是將時域訊號變換至頻域加以分析的方法稱為頻譜分析。頻譜分析的目的是把複雜的時間歷程波形,經過傅利葉變換分解為若干單一的諧波分量來研究,以獲得訊號的頻率結構以及各諧波和相位資訊。

意義:對訊號進行頻譜分析可以獲得更多有用資訊,如求得動態訊號中的各個頻率成分和頻率分佈範圍,求出各個頻率成分的幅值分佈和能量分佈,從而得到主要幅度和能量分佈的頻率值。將訊號在時間域中的波形轉變為頻率域的頻譜,進而可以對訊號的資訊作定量解釋。

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