周期信号的功率谱？

grassing

周期信号的功率谱与信号的幅度有什么关系吗？
能否通过功率谱间接求取信号幅度呢？

hcharlie

周期信号的频谱是离散的，用频谱概念就很好了，功率谱密度适用于能量连续分布的随机信号。
但在做周期信号的FFT时，应取其整数倍周期长度数据。

grassing

我之前是用的FFT 来求幅度和相位的
但是当频率高于50KHz的时候，求得的值是不对的
而且我都是整周期采样

所以我才考虑通过其他方法来求信号的幅度和相位

hcharlie

50KHz是信号频率还是采样频率?

grassing

是信号频率，采样频率是5MHz，采样点200个

qhai_yun

通常做FFT采样点数应为2的整数幂，128，256点等等，又要采集整数周期，你现在采集了2个整周期，如果变成256点，采集频率应该为6.4M

grassing

不太明白
我直接用matlab的fft(x)函数，它会自动补零为256个点吧？
你说的采集频率是6.4M是什么意思

ChaChing

matlab的fft(x)函数, 若长度非2的整数幂, 其实是DFT不会自动补零, 除非给定fft(x,n), n>length(x)
试试下面程序
fs=5000000; tt=[0:1/fs:0.0001]; tt=tt(1:200); Sol=[];
fnA=[50000]; nlengf=length(fnA);
for ii1=1:nlengf, fn=fnA(ii1); dd=sin(2*pi*fn*tt); figure;  plot(tt,dd); grid;
fftlengA=[200:14:256]; nleng=length(fftlengA);
for ii=1:nleng, fftleng=fftlengA(ii);
   spec=fft(dd,fftleng); ind=[1:fftleng/2+1]'; spec=abs(spec(ind))*2/fftleng; Hz=(ind-1)*fs/fftleng;
   figure; stem(Hz,spec); grid;
   tRms=sqrt(sum(dd.^2)/length(dd)); fRms=sqrt(sum(spec.^2))/sqrt(2);
   Sol=[Sol; fftleng, tRms, fRms, std(dd), std(dd,1)];
end
end
disp(Sol)

ChaChing

楼上是变化fft长度的影响
试试改变信号频率的影响
fs=5000000; tt=[0:1/fs:0.0001]; tt=tt(1:200); Sol=[];
fnA=[50000:5000:75000]; nlengf=length(fnA);
for ii1=1:nlengf, fn=fnA(ii1); dd=sin(2*pi*fn*tt); figure;  plot(tt,dd); grid;
fftlengA=[200]; nleng=length(fftlengA);
for ii=1:nleng, fftleng=fftlengA(ii);
   spec=fft(dd,fftleng); ind=[1:fftleng/2+1]'; spec=abs(spec(ind))*2/fftleng; Hz=(ind-1)*fs/fftleng;
   figure; stem(Hz,spec); grid;
   tRms=sqrt(sum(dd.^2)/length(dd)); fRms=sqrt(sum(spec.^2))/sqrt(2);
   Sol=[Sol; fftleng, tRms, fRms, std(dd), std(dd,1)];
end
end
disp(Sol)

qhai_yun

原帖由 grassing 于 2009-3-6 09:06 发表
不太明白
我直接用matlab的fft(x)函数，它会自动补零为256个点吧？
你说的采集频率是6.4M是什么意思

6.4M采样频率采集256点，采集总时间为40微秒，为50KHz信号两个整周期。
关于自动补另问题，我认为：
1）补另到256点以后对于50K信号就不是两个整周期了；
2）像冲击响应这样的信号起始是另，而且又自然衰减结尾趋于另，这样的数据自动补另做FFT比较自然，但对于采集的信号起始值很大，结尾值还很大就嘎然而止，尾巴自动补另就不自然。比如说，你用5M采集200个点的50K信号，如果起始和终止点都接近于另，和起始终止点值都很大，这两种情况补另处理结果会有较大出入。

HzRad

一般功率谱有好几种表达方式，一种叫做EUpeak，其代表的幅值就是在时域信号中对应频率的峰值，一种为EUrms，其对应的就表示rms了，不同的应用场合中人们关心的也不同，一般仪器上都有选择项供用户使用

grassing

ChaChing 能不能解释一下啊  有些地方看不懂
运行了一下
发现不同数据长度进行fft的时候，得到的幅度是不同的

[ 本帖最后由 grassing 于 2009-3-9 10:33 编辑 ]

ChaChing

我是试出来的, 并非真正讯号分析高手!
理论还是搜搜或高手回答!

HzRad

5MHz 采样200个点做fft，得到的频率分辨率是5*1000000/200=25KHz,  即楼主若要测试的信号频率不是25KHz的倍数，就不会得到准确的结果。
两点建议：减小采样率， 增大FFT的点数

grassing

我的信号频率是50KHz ，采样频率是5MHz，采样点200，频率分辨率是5e6/200=25K，是信号频率的整数倍啊