什麼是功率譜估計的引數方法,訊號功率譜怎麼計算

時間 2023-05-08 23:00:05

1樓:中地數媒

眾所周知,對一個研究物件建立數學模型是現代工程中常見的方法,它一方面使研究的物件有一個簡潔的數學表示式,另一方面,通過對模型的研究,可得到更多的引數,也可使我們對所研究的物件有更深入的瞭解。

通常,人們會或多或少地掌握關於被估計隨機過程的某些先驗知識,從而有可能對它作出某些合理的假定。例如,為它建立一個準確或至少近似的模型,而不必像經典功率譜估計方法那樣主觀武斷地認為凡未觀測到的資料都等於零。這就從根本上摒棄了對資料序列加窗的隱含假設。

以引數模型為基礎的功率譜估計思路如下。

1)通過對隨機過程的理論分析和實驗研究,為該隨機過程選擇一個合理的模型,即假定所研究的過程x(n)是由一輸入序列ε(n)激勵一線性系統h(z)的輸出;

2)由已知的x(n)或其自相關函式rxx

m),選擇有效演算法來估計該模型的引數h(z);

3)用估計得到的模型引數h(z)計算x(n)的功率譜pxx(ejω

圖4-1 序列x(n)的有理傳輸函式模型。

實際應用中所遇到的隨機過程大多數都可以用有理傳輸函式(系統函式)模型很好地逼近,如圖4-1所示。設輸入激勵ε(n)是均值為零、方差為。

的白噪聲序列,線性系統傳輸函式為。

地球物理資訊處理基礎。

式中:bk是ma係數;ak

是ar係數(詳見第一章)。若h(n)是實的,則三種型別的差分方程、系統函式以及功率譜分別為。

1)全零點模型。

地球物理資訊處理基礎。

或。地球物理資訊處理基礎。

2)全極點模型。

地球物理資訊處理基礎。

地球物理資訊處理基礎。

或。地球物理資訊處理基礎。

3)極點——零點模型。

地球物理資訊處理基礎。

或。地球物理資訊處理基礎。

由第一章知,如果功率譜完全是連續的,那麼可以用一個無限階的ma過程來表示任何arma過程或ar過程;可以用一個無限階的ar過程來表示任何arma或ma過程。因此,如果選擇了一個不合適的模型,但只要模型的階數足夠高,從理論上講,它仍然能夠比較好地逼近被建模的隨機過程。估計arma或ma模型引數一般需要解一組非線性方程,而估計ar模型引數通常只需解一組線性方程。

限於篇幅,本章主要介紹ar模型分析,由於其模型的引數提取為線性問題,易於解決。

2樓:萱妍慧雨

功率譜估計一般分為引數化方法和非引數化方法,引數化方法是對訊號進行數學建模,從而譜估計轉化為模型引數的估計和求解問題,一般包括ar, ma和arma等常見方法。非引數化方法無需對訊號建模。

訊號功率譜怎麼計算

3樓:好學者百科

用fft求取訊號頻譜的實部和虛部,實部的平方價虛部的平方就是功率譜。週期性連續訊號x(t)的頻譜可表示為離散的非週期序列xn,它的幅度頻譜的功率譜平方│xn│2所排成的序列,就被稱之為該週期訊號的「功率譜」。

對訊號進行傅立葉變換,取sin部分為實部,cos部分為虛部,直接算實部和虛部的平方和,得到的就是頻域功率譜的分佈 推薦使用matlab計算,因為一個函式fft就可以算出來。

訊號x(t)的功率譜密度計算方法:

1、先計算x(t)的傅立葉變換:x(jw),2、取模:|x(jw)|,再平方:|x(jw)|^2,再除以樣本長度: |x(jw)|^2/t

3、就得到: x(t)的功率譜密度函式: gxx(w)= x(jw)|^2/t

訊號功率譜怎麼計算

4樓:匿名使用者

我可以告訴你 k a η 3 p ● c η我剛才試了下,還行哦;

一路的風景總是無限,終究會有美好的時候。

就讓我們,晚點在一起,然後一輩子。

愛情就是不需要彼此的解釋,不需要多言。

也許你會在親吻別人臉龐時突然想起我的模樣。

知道功率譜密度後,功率譜響應怎麼計算的啊?

5樓:網友

功率譜密度響應=功率譜密度x系統頻響函式的平方。

假設系統輸入功率譜為sxx(w);

系統頻響函式為h(w);

系統功率譜響應輸出為syy(w);

那麼syy(w)=sxx(w)*h(w)^2;

6樓:飛星

不一樣功率譜密度譜是一種概率統計方法,是對隨機變數均方值的量度。一般用於隨機振動分析,連續瞬態響應只能通過概率分佈函式進行描述,即出現某水平響應所對應的概率。

功率譜密度是結構在隨機動態載荷激勵下響應的統計結果,是一條功率譜密度值—頻率值的關係曲線,其中功率譜密度可以是位移功率譜密度、速度功率譜密度、加速度功率譜密度、力功率譜密度等形式。數學上,功率譜密度值—頻率值的關係曲線下的面積就是方差,即響應標準偏差的平方值。

功率譜的概念是針對功率有限訊號的(能量有限訊號可用能量譜分析),所表現的是單位頻帶內訊號功率隨頻率的變換情況。

什麼叫功率譜密度函式

7樓:網友

解釋1.對於具有連續頻譜和有限平均功率的訊號或噪聲,表示其頻譜分量的單位頻寬功率的頻率函式。注:

1通常訊號或噪聲的瞬時功率等於其瞬時值的平方,如該特徵量為一場量,則此平方與物理功率成比例。2功率譜密度是該訊號或噪聲的自相關函式的傅立葉變換。如某一確定訊號平均功率為有限的,則該訊號的自相關函式存在。

解釋2 對於具有連續頻譜和有限平均功率的訊號或噪聲,表示其頻譜分量的單位頻寬功率的頻率函式。

8樓:管曼安所昌

通訊系統中的主瓣寬度是什麼?

主瓣寬度是表示定向天線功率輻射集中程度的引數。主瓣中輻射功率為最大值一半時兩個矢徑間的夾角稱為主瓣寬度。主瓣寬度越小,方向圖越尖銳,表示天線輻射越集中。

打個比方吧,手電筒發射光的總量不變,但通過擰其前端的光圈可以調節發射光束的粗細,從。

yooyo618

swiftsu

教育/科學。

工程技術。求助通道容量,相容定率的概念!

.增大訊號功率s可以增加通道容量,若訊號功率趨於無窮大,則通道容量也趨於無窮大。

2.減小噪聲功率n或者減小噪聲功率譜密度可以增加通道容量,若噪聲功率趨於零,則通道容量趨於無窮大。

3.增加通道頻寬b

可以增加通道容量。但是不能使通道容量無限制增大。通道頻寬。

什麼叫功率譜密度函式

9樓:匿名使用者

在物理學中,訊號通常是波的形式,例如電磁波、隨機振動或者聲波。當波的頻譜密度乘以一個適當的係數後將得到每單位頻率波攜帶的功率,這被稱為訊號的功率譜密度(power spectral density, psd)或者譜功率分佈(spectral power distribution, spd)。功率譜密度的單位通常用每赫茲的瓦特數(w/hz)表示,或者使用波長而不是頻率,即每奈米的瓦特數(w/nm)來表示。

功率譜密度。

上面能量譜密度的定義要求訊號的傅立葉變換必須存在,也就是說訊號平方可積或者平方可加。一個經常更加有用的替換表示是功率譜密度(psd),它定義了訊號或者時間序列的功率如何隨頻率分佈。這裡功率可能是實際物理上的功率,或者更經常便於表示抽象的訊號被定義為訊號數值的平方,也就是當訊號的負載為1歐姆(ohm)時的實際功率。

此瞬時功率(平均功率的中間值)可表示為: p=s(t)^2

由於平均值不為零的訊號不是平方可積的,所以在這種情況下就沒有傅立葉變換。幸運的是維納-辛欽定理(wiener-khinchin theorem)提供了一個簡單的替換方法,如果訊號可以看作是平穩隨機過程,那麼功率譜密度就是訊號自相關函式的傅立葉變換。

訊號的功率譜密度當且僅當訊號是廣義的平穩過程的時候才存在。如果訊號不是平穩過程,那麼自相關函式一定是兩個變數的函式,這樣就不存在功率譜密度,但是可以使用類似的技術估計時變譜密度。

10樓:匿名使用者

當隨機訊號均值為零時,自相關函式和自功率譜密度函式互為傅立葉變換對。

自功率譜密度有明確的物理含義:當tao=0時,sxx(f)曲線與頻率軸f所包圍的面積就是訊號的平均功率。另外,sxx(f)還表明了訊號的功率密度沿頻率軸的分佈狀況,因此稱sxx(f)為自功率譜密度函式。

11樓:匿名使用者

功率密度譜 和互譜密度 前面給出的一些數字特徵如均值,方差和相關函式等,描述的是連續隨機訊號在時間域上的特徵,那麼,隨機訊號在頻域的數字特徵是什麼?

如何計算的?它與時域特徵有什麼關係?1、功率密度譜 設x(t)為平穩的連續隨機訊號,它的任一個樣本函式x(t)是一個功率訊號,其平均功率可以定義為:

依據帕斯瓦爾定理,設 表示 的傅立葉變換,則上式可表示為 (9.

式中 稱為樣本功率密度或樣本功率譜。由於隨機訊號的每一個樣本實現是不能預知的,所以必須用所有樣本功率密度的統計平均值來描述平穩的連續隨機訊號x(t)的頻域特徵,即隨機訊號在頻域的數字特徵可定義如下。

定義10 平穩的連續隨機訊號x(t)的功率密度譜定義為樣本功率密度的統計平均,即 (維納—欣欽(wiener-khinchine)定理 若x(t)為平穩隨機訊號,當自相關函式為絕對可積時,自相關函式 和功率譜密度 為一傅立葉變換對,即( )

互譜密度 同理,在頻域描述兩個隨機訊號x(t)和 y(t)相互關聯程度的數字特徵,可以定義為互譜功率密度簡稱互譜密度 。

功率譜估計的引數模型方法

什麼是能量訊號,什麼是功率訊號

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