测试信号不同频率分辨率对测试结果的影响

难渡秋心

  设想对一段信号进行不同频率分辨率的计算，第二个频率分辨率为第一个的一半，保持采样上限频率不变，那么测量结果的频谱幅值不是应该与原幅值相关一定的大小6db吗？

由于频率分辨率变为原来一半而采样上限频率不变，刚采样点数即谱线性为原来的一倍，而对应于该FFT变换的数据块时间长度即采样周期也为原来的一倍，而对应于时域下的脉冲周期仍保持不变，对于某平稳随机信号而言，那么可以认为后采样信号能量为第一次采样能量的一倍，则这两次测试结果的频谱能量相差一倍，是不是应该第二次的幅值比第二次结果要小？但是为什么测试结果最终显示的是相同呢？

ChaChing

分析的对象是随机信号还是正弦信号？
频谱幅值指的是功率谱还是频谱？
感觉若能附图或程序，别人较好了解你的问题

难渡秋心

ChaChing 发表于 2015-3-3 23:26
分析的对象是随机信号还是正弦信号？
频谱幅值指的是功率谱还是频谱？
感觉若能附图或程序，别人较好了解 ...

谢谢，其实这是一个很直白的问题，纯粹的任意test.lab测试都包含这个，原本对很多人来说，这应该是不够成问题的，只是我很奇怪而已，想来附图也没有必要了。如果简单来考虑的话，可以随意的取随机噪声信号即可，采用AUTOPOWER LINEAR。

ChaChing

难渡秋心 发表于 2015-3-4 08:53
谢谢，其实这是一个很直白的问题，纯粹的任意test.lab测试都包含这个，原本对很多人来说，这应该是不够成 ...

个人水平有限, 未使用过test.lab, 仅是好奇想确认所了解或定义的是一致的而已
个人所了解的是, 改变频率分辨率(或者说fft点数)是否影响频谱的幅值, 端视原始信号本质及频谱类型(linear spectrum or power spectrum density)而定
既然楼主认为没必要, 只得同待高人路过

难渡秋心

ChaChing 发表于 2015-3-4 16:14
个人水平有限, 未使用过test.lab, 仅是好奇想确认所了解或定义的是一致的而已
个人所了解的是, 改变频率 ...

谢谢你，其实对于一般使用test.lab的测试人员来说，原本应该不会这样考虑这个问题，会很自然的认为它们是一样的，我虽然在用test.lab做过一些测试，以前也没有考虑过这一点，但是一次朋友问关于采样周期越大则对应的频谱应当越小，才发觉这个问题有点怪。

ChaChing

难渡秋心 发表于 2015-3-4 16:46
谢谢你，其实对于一般使用test.lab的测试人员来说，原本应该不会这样考虑这个问题，会很自然的认为它们是 ...

采样周期越大则对应的频谱(频谱或功率谱密度)应当越小
这句话可不一定, 原因4F有说了

难渡秋心

ChaChing 发表于 2015-3-4 16:58
采样周期越大则对应的频谱应当越小
这句话可不一定, 原因4F有说了

对于时域下的采样而言，脉冲周期越大，那么根据博里叶变换的性质，其对应的频谱在相应频率点处的幅值是越低的，如果对某随机噪声信号进行测试时，按照我一开始提出的想法进行结果比较，频谱幅值会存在大小差别吗？

ChaChing

难渡秋心 发表于 2015-3-4 17:51
对于时域下的采样而言，脉冲周期越大，那么根据博里叶变换的性质，其对应的频谱在相应频率点处的幅值是越 ...

不清楚你所谓"脉冲周期越大"的意思！
建议看下这帖子, 尤其hcharlie及几位高手的说法
请问，频谱与功率谱有什么区别? http://forum.vibunion.com/thread-8098-1-1.html

难渡秋心

ChaChing 发表于 2015-3-4 22:45
不清楚你所谓"脉冲周期越大"的意思！
建议看下这帖子, 尤其hcharlie及几位高手的说法
请问，频谱与功率 ...

谢谢你一直帮我解答，这个大体上我知道，测试信号中关于随机信号的分析上有，只是我不太明白某些环节，想举个例子说明。

           假设对怠速状态下的排气噪声进行测试，第一次测试时选用频率分辨率1Hz，上限频率2048Hz，追踪信号为时间，持续时间10s，选择2avg/s，那么是11个数据块，这其实是意味着每隔0.5s采一个数据块，每个数据块长度为1s，（Question1：是这个意思吗？）采用Autopower linear分析平均谱spectrum averaged（Question2:这个平均谱实际上是将这21个数据块的自功率线性谱平均成一个自功率线性谱，是这个意思吗？）

           这一次测试，仅仅改变频率分辨率为0.5，其他所有的都不变，那么这次的最终平均谱结果是不是应该和上次一样？（请谅解我在公司一直没有一个好的契机来试验，我拿模态测试做过试验，但是声学试验没有做过）（Question3：其实这两个结果应该是基本一样的，对不对？我是不是可以这样理解，之所以它们结果差不多，是因为对于这类平稳随机信号而言，在这两种测试情况下，它的功率谱密度是相近的？如果是，那么假如我测的是加速过程呢，采用类似的方法，仅改变频率分辨率，两次测试结果会近似相等吗？）

          Question4：无法理解的是，对于周期信号而言，比如周其矩形脉冲信号，它的周期越大，对应频率分辨率越小，各频率点处的幅值越低。而对于随机信号而言，由于没有傅里叶变换，必须要用功率谱来表示，我做频响函数测试时对比过，结果相近，但频响函数表征了系统特性，可以认为是一个具有统计规律的信号。那么倒底什么情况下仅仅因为分辨率不同，出现谱幅值差异的情况呢？

强势_蔓延

难渡秋心 发表于 2015-3-4 16:46
谢谢你，其实对于一般使用test.lab的测试人员来说，原本应该不会这样考虑这个问题，会很自然的认为它们是 ...

本人nvh试验员，也有同样的疑问

难渡秋心

强势_蔓延 发表于 2015-3-10 09:11
本人nvh试验员，也有同样的疑问

经过在加速与怠速状态下的噪声测试结果，在一定频率范围内不同测试结果的有效值几乎是相等的，但是原则上来说，它们不是应该不等吗？

强势_蔓延

难渡秋心 发表于 2015-3-11 14:38
经过在加速与怠速状态下的噪声测试结果，在一定频率范围内不同测试结果的有效值几乎是相等的，但是原则上 ...

我试过稳态的振动加速度测试，对于整车振动一般关心2~100Hz，这个范围求出的RMS要比2~1000Hz的小些。

难渡秋心

强势_蔓延 发表于 2015-3-30 10:06
我试过稳态的振动加速度测试，对于整车振动一般关心2~100Hz，这个范围求出的RMS要比2~1000Hz的小些。

这个当然要不了，因为缺少了一部分频率，相当于缺少了部分能量，而振动信号能量分布在低频，中高频的要小得多，所以你这结果最后肯定是100内的RMS比1000内的稍微大一点点。