使用Spectrum Analyzer - Matlab＆Simulink查看频谱图金宝app - 金宝app,下载188bet金宝搏,金宝搏官方网站

使用频谱分析仪查看频谱图

谱图是信号的功率谱的二维表示，因为该信号通过时间扫描。他们对信号的频率内容进行了视觉解。频谱图的每一行是使用滤波器组方法或Welch的平均定期图的算法计算的一段阶段。

为了展示谱图的概念，这个例子使用了这个模型ex_psd_sa作为起点。

打开模型并双击频谱分析仪块。在里面光谱设置窗格中,改变视图来谱图。该方法被设置为过滤银行。运行模型。您可以在Spectrum Analyzer窗口中看到频谱图输出。要获取并存储数据以进行进一步处理，请创建一个SpectrumanalyZerconFiguration对象并运行getSpectrumData函数在此对象上执行。

COLOROMAP.

功率谱被计算为频率的函数f并被绘制为水平线。该行上的每个点基于在该特定频率下的功率的值给出特定颜色。基于显示器顶部的ColorMap选择颜色。要更改ColorMap，请单击视图>配置属性，并选择其中一个选项彩色地图。确保视图被设置为谱图。默认情况下,彩色地图被设置为喷气机（256）。

正弦波的两个频率在5千赫和10千赫时清晰可见。由于频谱分析仪使用滤波器组方法，在峰值处没有频谱泄漏。正弦波嵌入到高斯噪声中，高斯噪声的方差为0.0001。该值对应- 40dbm的幂。映射到- 40dbm的颜色被分配到噪声频谱。正弦波的功率是26.9 dBm在5千赫和10千赫。在这两个频率上显示的颜色对应于色图上的26.9 dBm。有关如何以dBm计算功率的更多信息，请参见“功率(瓦特)转换为dBW和dBm”。

如果需要确认dBm的值，请修改视图来光谱。这张图显示了信号在不同频率下的功率。

你可以看到，功率显示中的两个峰值的振幅约为26 dBm，白噪声平均约为-40 dBm。

显示

在频谱图显示中，时间从上到下滚动，因此最近的数据显示在显示屏顶部。随着模拟时间的增加，偏移时间也增加以保持垂直轴限制恒定，同时占收到来电。该抵消数值和模拟时间显示在谱图范围的右下角。

分辨率带宽（RBW）

分辨率带宽（RBW）是频谱分析仪可以解析的最小频率带宽。默认情况下,RBW（Hz）被设置为汽车。在自动模式下，RBW是频率范围的比率为1024.在双面频谱中，该值是F_年代/ 1024而在单侧频谱中，确实如此（F_年代/ 2）/ 1024。本例中RBW为(44100/2)/1024或21.53 Hz。

如果是方法被设置为过滤银行的值RBW，给出了计算一次光谱更新所需的输入样本个数N_样本= F._年代/ rbw.在此示例中，这是44100 / 21.53或2048。

如果是方法被设置为韦尔奇的值RBW，窗口长度(N_样本)使用以下关系迭代计算:

$N_{年代一个米 p l e 年代} = \frac{(1 - \frac{O_{p}}{One hundred.}) \times N E N B W \times F_{年代}}{R B W}$

O_p是前一个缓冲数据段和当前缓冲数据段之间的重叠量。NENBW为窗口的等效噪声带宽。

有关光谱估计算法的详细信息，请参阅光谱分析。

为了区分显示器中的两个频率，两个频率之间的距离必须至少是RBW。在这个例子中，两个峰之间的距离为5000Hz，其大于RBW。因此，您可以清楚地看到峰值。

将第二个正弦波的频率由10000hz修改为5015hz。两个频率之差为15hz，小于RBW。

放大后，你可以看到这些峰值是无法区分的。

若要提高频率分辨率，请降低RBW到1赫兹，并运行模拟。在缩放，这两个峰，15赫兹的距离，现在是可区分的

时间分辨率

时间分辨率是两条光谱线在纵轴上的距离。默认情况下,时间res（s）被设置为汽车。在此模式下，时间分辨率的值是1 / RBW.S，这是最小的最低分辨率。当您提高频率分辨率时，时间分辨率会减小。为了在频率分辨率和时间分辨率之间保持良好的平衡，更改RBW（Hz）来汽车。您还可以指定时间res（s）作为数值。

转换单位之间的功率

Spectrum Analyzer提供三个单位以指定功率谱密度：瓦特/ Hz.,DBM / Hz.，和dbw / hz.。相应的幂单位是美国瓦茨,DBM.，和DBW.。对于电气工程应用，您还可以查看信号的RMSVRMS.要么DBV.。缺省情况下，spectrum类型为权力在DBM.。

将瓦特的电源转换为dbw和dbm

电力in.DBW.是（谁）给的：

$P_{d B W} = 10 日志 10 (p o w e r 我 n w 一个 t t / 1 w 一个 t t)$

电力in.DBM.是（谁）给的：

$P_{d B 米} = 10 日志 10 (p o w e r 我 n w 一个 t t / 1 米我 l l 我 w 一个 t t)$

对于具有1 V幅度的正弦波信号，单面频谱的功率美国瓦茨是（谁）给的：

$\begin{array}{l} P_{W 一个 t t 年代} = {一个}^{2} / 2 \\ P_{W 一个 t t 年代} = 1 / 2 \end{array}$

在这个例子中，这个功率等于0.5 W。dBm中相应的功率为:

$\begin{array}{l} P_{d B 米} = 10 日志 10 (p o w e r 我 n w 一个 t t / 1 米我 l l 我 w 一个 t t) \\ P_{d B 米} = 10 日志 10 (0.5 / 10^{- 3.}) \end{array}$

这里，功率等于26.9897 dBm。要使用Peak Finder确认此值，请单击工具>测量>峰探测器。

对于白噪声信号，所有频率的频谱都是平坦的。这个例子中的频谱分析仪显示了在[0 Fs/2]范围内的单边频谱。对于方差为1e-4的白噪声信号，每单位带宽的功率(P_{UnitaBandWidth.}）是1E-4。白噪声的总功率美国瓦茨在整个频率范围内给出:

$\begin{array}{l} P_{w h 我 t e n o 我年代 e} = P_{u n 我 t b 一个 n d w 我 d t h} * n u 米 b e r o f f r e 问 u e n c y b 我 n 年代, \\ P_{w h 我 t e n o 我年代 e} = (10^{- 4}) * (\frac{F 年代 / 2}{R B W}), \\ P_{w h 我 t e n o 我年代 e} = (10^{- 4}) * (\frac{22050}{21.53}) \end{array}$

频率箱的数量是总带宽与RBW的比率。对于单面频谱，总带宽是采样率的一半。这个例子中的RBW是21.53 Hz。通过这些值，白噪声的总功率美国瓦茨0.1024 W。在dBm中，白噪声的功率可以使用10 * log10（0.1024 / 10 ^ -3），这等于20.103 dBm。

将瓦特功率转换为dBFS

如果您将光谱单元设置为DBFS.并设置满量程（fullscalesource.）至汽车，电力DBFS.计算为：

$P_{d B F 年代} = 20. \cdot {日志}_{10} (\sqrt{P_{w 一个 t t 年代}} / F u l l_年代 c 一个 l e)$

地点:

P_美国瓦茨功率是以瓦特为单位的吗
对于双信号和浮点信号，full_scale.为输入信号的最大值。
对于定点或整数信号，full_scale.为可以表示的最大值。

如果您指定了手动全尺寸(setfullscalesource.来属性),在DBFS.是（谁）给的：

$P_{F 年代} = 20. \cdot {日志}_{10} (\sqrt{P_{w 一个 t t 年代}} / F 年代)$

在哪里FS标准中是否规定了完整的比例系数fullscale.财产。

对于具有1 V幅度的正弦波信号，单面频谱的功率美国瓦茨是（谁）给的：

$\begin{array}{l} P_{W 一个 t t 年代} = {一个}^{2} / 2 \\ P_{W 一个 t t 年代} = 1 / 2 \end{array}$

在该示例中，该功率等于0.5W，正弦波的最大输入信号为1 V. DBFS中的相应电源由以下提供：

$P_{F 年代} = 20. \cdot {日志}_{10} (\sqrt{1 / 2} / 1)$

这里，功率等于-3.0103。要在Spectrum Analyzer中确认此值，请执行以下命令：

Fs = 1000;%采样频率sinef = dsp. sine ('SampleRate'，Fs，'SamplesPerFrame'，100);范围= dsp.SpectrumAnalyzer(“SampleRate”,Fs,…'SpectrumUnits'，'dBFS'，'PlotAsTwoSidedSpectrum'，false) %% for ii = 1:100000 xsin = sinf ();范围(xsine)结束

然后，点击工具>测量>峰探测器。