andrewjiang 发表于 2009-12-21 20:59

功率谱 能量谱

1,什么是功率谱
2,什么是能量谱
3,它们有什么区别和联系?
小弟我也查了许多地方,觉得都没有写的很清楚,还是迷迷糊糊的。希望哪位高手能帮我总结下。

andrewjiang 发表于 2009-12-25 16:59

⊙﹏⊙b汗,没有人帮忙啊。出师不利。

vitihl 发表于 2009-12-26 18:52

这个么我也是看来得

功率谱是个什么概念?它有单位吗?

随机信号是时域无限信号,不具备可积分条件,因此不能直接进行傅氏变换。一般用具有统计特性的功率谱来作为谱分析的依据。功率谱与自相关函数是一个傅氏变换对。功率谱具有单位频率的平均功率量纲。所以标准叫法是功率谱密度。通过功率谱密度函数,可以看出随机信号的能量随着频率的分布情况。像白噪声就是平行于w轴,在w轴上方的一条直线。
功率谱密度,从名字分解来看就是说,观察对象是功率,观察域是谱域,通常指频域,密度,就是指观察对象在观察域上的分布情况。一般我们讲的功率谱密度都是针对平稳随机过程的,由于平稳随机过程的样本函数一般不是绝对可积的,因此不能直接对它进行傅立叶分析。可以有三种办法来重新定义谱密度,来克服上述困难。
一是用相关函数的傅立叶变换来定义谱密度;二是用随机过程的有限时间傅立叶变换来定义谱密度;三是用平稳随机过程的谱分解来定义谱密度。三种定义方式对应于不同的用处,首先第一种方式前提是平稳随机过程不包含周期分量并且均值为零,这样才能保证相关函数在时差趋向于无穷时衰减,所以lonelystar说的不全对,光靠相关函数解决不了许多问题,要求太严格了;对于第二种方式,虽然一个平稳随机过程在无限时间上不能进行傅立叶变换,但是对于有限区间,傅立叶变换总是存在的,可以先架构有限时间区间上的变换,在对时间区间取极限,这个定义方式就是当前快速傅立叶变换(FFT)估计谱密度的依据;第三种方式是根据维纳的广义谐和分析理论:Generalized harmonic analysis, Acta Math, 55(1930),117-258,利用傅立叶-斯蒂吉斯积分,对均方连续的零均值平稳随机过程进行重构,在依靠正交性来建立的。
另外,对于非平稳随机过程,也有三种谱密度建立方法,由于字数限制,功率谱密度的单位是G的平方/频率。就是就是函数幅值的均方根值与频率之比。是对随机振动进行分析的重要参数。

功率谱密度的国际单位是什么?

如果是加速度功率谱密度,加速度的单位是m/s^2,
那么,加速度功率谱密度的单位就是(m/s^2)^2/Hz,
而Hz的单位是1/s,经过换算得到加速度功率谱密度的单位是m^2/s^3.

同理,如果是位移功率谱密度,它的单位就是m^2*s,
如果是弯矩功率谱密度,单位就是(N*m)^2*s
位移功率谱——m^2*s
速度功率谱——m^2/s
加速度功率谱——m^2/s^3

ChaChing 发表于 2009-12-26 23:55

回复 楼主 andrewjiang 的帖子

Ref : http://forum.vibunion.com/forum/viewthread.php?tid=47024
楼上的也是摘自这个

xiangyu537 发表于 2009-12-28 12:26

:@@ :handshake :hug: :victory:

yonggang 发表于 2009-12-28 22:42

取长补短,共同提高

本色 发表于 2010-1-5 15:36

解释非常的到位,楼主如果要深刻了解这方面,可以学习下《信号与系统》,或者学习下《机械工程测试》。

caichaofeng 发表于 2010-1-5 16:02

我觉得这样理解清晰一些,对于能量信号可以计算它的能量谱,对于功率信号就只能计算它的功率谱。因此首先要判断你分析的信号是什么类型的。

fighterjzh 发表于 2010-1-5 18:27

本人简单小结了一下能量谱与功率谱之间的关系,最重要的就是如楼上所说,信号到底是能量信号还是功率信号。
http://blog.ednchina.com/yrwusignal/357933/message.aspx

凤鸣荆楚 发表于 2011-5-21 13:24

简而言之,对一个信号来说,他的能量就是时域信号里面幅值的平方和,就是sum(abs(x(t)).^2)

micheal0311 发表于 2011-5-23 14:02

{:{39}:}

wildcranehust 发表于 2011-7-5 01:01


楼上的高手们能帮我解释一下这句话嘛,不理解,时域的话周期增加的话时间范围就增加,所以能量就增加可以理解,可为什么周期变大的话频域的值就是这个ft(w)也增加,一直想不明白,在傅里叶变换的话,哪个频域的值应该能截取的数据块的时间长度关系不大,为什么到了这里时间还影响频域的值那
页: [1]
查看完整版本: 功率谱 能量谱