Matlab:估计实验数据的功率谱密度?

信息处理 matlab fft 功率谱密度 窗函数
2022-02-01 22:20:02

如何在 matlab 中估计 PSD?有很多方法可以估算,具体取决于应用程序。

我正在使用实验数据来识别故障(例如电动机的匝间故障),它给出了周期性/规则波形(故障前)但不规则的不同(或可能有一些周期性)波形(故障后)。在此应用中,我的电压信号 v(t) 使用 DAQ 系统进行采样和收集。

问题:

  1. v(t) 可以被认为是广义平稳随机过程 (WSS-RP) 吗?

我知道有多种方法可以获取 PSD。最好的建议是什么?是吗 ...

  1. 通过傅里叶变换自相关,如果只有 v(t) 是 WSS-RP。[如 Wiener-Khintichine Theorem 所述]

  2. 经过

    • 将信号 v(t) 分成多个帧(或段)
    • 应用窗口函数:将每个段乘以一个汉明窗口(即频率域中的卷积)
    • FFT 每个加窗信号
    • 将其共轭或绝对平方相乘,以获得该段的光谱密度
    • 对得到的光谱进行平均以获得最终的平均光谱就像这里的解释图 9.1第 11 节:平均周期图,第 14 页

(www.mathworks.com/help/signal/ref/spectrum.html)中的 mathworks 应用说明有什么区别

有人可以指导编码吗?

在 dsp 大师中心存感激!成套工具

1个回答

MATLAB 具有处理您在 2 中提到的步骤的内置函数。您可以查看使用 Welch 方法进行 PSD 估计的pwelch函数(此处)。(此处)段长度、数量、重叠和窗口函数的选择呈现偏差和方差之间的权衡。