光谱分析
光谱分析是一个过程,估计信号的功率谱(PS)的时域表示。谱密度特征的频谱信号或随机过程。直观地说,频谱分解信号或随机过程到不同的频率,并识别周期的研究。最常用的仪器进行光谱分析频谱分析仪。
光谱分析是基于非参数方法和参数方法。非参数方法是基于时域数据划分成段,每段,应用傅里叶变换计算转换的squared-magnitude,加法和平均转换。等非参数方法改进的周期图,巴特利特,韦尔奇,Blackman-Tukey方法,这种方法的一个变种。这些方法都是基于测量数据,不需要先验知识的数据或模型。参数的方法是基于模型的方法。生成的模型可以构造信号的参数可以从观测数据估计。从模型和估计参数,算法计算隐含的功率谱模型。
频谱分析仪的DSP系统工具箱™使用滤波器组的方法和韦尔奇的非参数方法的平均周期图估计修改实时流媒体信号的功率谱。您可以启动频谱分析仪的使用简介在MATLAB对象®和频谱分析仪在仿真软件金宝app®。
滤波器组
在频谱分析仪使用滤波器组的方法,设置方法参数估计选项卡的频谱分析仪将来发布滤波器组。滤波器组的方法,分析滤波器组将宽带输入信号分解成多个窄部分波段。频谱分析仪计算每个窄频带中的权力与计算值是在各自的频带谱估计。与相对较小的信号长度、滤波器组的方法产生一个与高分辨率谱估计,更准确的噪声地板,和峰值比韦尔奇的方法更精确,低或没有频谱泄漏。这些优势为代价来增加计算和跟踪慢。
的信息过滤器银行计算的力量,看到了谱估计滤波器组部分频谱分析仪块引用页面。在分析滤波器组的更多信息,以及它是如何实现的,看到的更多关于和算法部分dsp.Channelizer。
韦尔奇的算法的平均周期图修改
频谱分析仪使用韦尔奇方法,设置方法参数估计选项卡的频谱分析仪将来发布韦尔奇。韦尔奇的技术来减少周期图打破了时间序列的方差重叠的部分。这种方法计算每个部分的修改周期图,然后平均这些估计功率谱的估计。因为这个过程是大范围固定和韦尔奇的方法使用PS的估计时间序列的不同部分,修改的周期图代表大约不相关的估计的真正的PS。平均降低了变异性。
段是乘以一个窗口函数,如损害窗口,韦尔奇的方法相当于平均周期图修改。因为段通常重叠,数据值的开始和结束段锥形靠窗的一个段,发生远离相邻片段的末端。重叠防范窗口造成的信息丢失。在频谱分析仪块,您可以指定使用的窗口窗口参数估计选项卡。
考虑到输入信号x频谱分析仪:
繁殖
x通过给定的窗口和尺度结果靠窗的权力。计算信号的FFT,
Y,然后计算平方级使用Z = Y *连词(Y)。计算当前功率谱估计通过计算最后的移动平均线P的数量Z向量,然后天平采样率的答案。
更多细节关于频谱分析仪使用韦尔奇的方法,看到谱估计,韦尔奇的方法部分频谱分析仪块引用页面。
引用
[1]Proakis约翰·G。Dimitris g . Manolakis。数字信号处理。第三。上台北:普伦蒂斯霍尔,1996年。
[2]海耶斯,曼森H。统计数字信号处理和建模新泽西州霍博肯:约翰威利& Sons, 1996。
