标准化 STFT 输出并计算信号能量

信息处理 fft 频谱
2022-02-16 05:11:38

关于信号的功率谱和能量,我有两个问题:

  1. 对于功率谱计算,我使用了 STFT,我看到 STFT 的值应该在应用对数函数之前进行归一化。归一化是通过将它们乘以2/window length. 是什么原因?

  2. 我还想根据 Parseval 定理并使用 STFT 计算信号的能量。我应该使用 STFT 的平均值还是它们的总和?

1个回答

STFT 产生复数值。能量守恒(高达一个比例因子)应适用于其幅度的平方,也称为频谱图。根据

  1. FFT的初始归一化,
  2. 窗户形状,
  3. 滞后(你每次计算 FFTh样本,h有时称为跃点),

比例因子会有所不同,但对于所有信号都是相同的。

  1. 2/window 长度特定于上述三个参数的选择。比例因子只会导致log-幅度偏移,这对于显示或相对能量并不重要。

  2. 如果您可以根据上述三个参数计算能量归一化,那就太好了。如果不是,取一个随机选择的信号(非零),计算信号能量与频谱图能量之间的比率,你就有了你的因数。当心边界效应,最好在左右两侧取一个具有足够零点(在窗口支撑上方)的居中信号。