是否有不寻求权力的韦尔奇方法版本?

信息处理 傅里叶变换 功率谱密度 周期图
2022-02-14 14:53:55

Welch 的方法将时间信号拆分为个周期图x(n)MPm

Pxm,M(k)=1M|Fk(xm)|2

并对它们进行平均以给出功率谱密度(PSD),

Sx(k)=1Km=0K1Pxm,M(k)

但是,如果我对功率不感兴趣,我可以使用平均傅里叶变换来表示整个信号的傅里叶变换吗?x(n)

即与上面完全相同,但不是平均周期图,我只是平均每个窗口内|Fk(xm)|2Fk(xm)

除了平均窗口之外,有点像STFT,使用这样的东西有什么好处吗?

3个回答

由于 FFT 是线性算子,将一系列短窗口 FFT 的复杂结果相加与对所有这些短窗口的向量相加进行单个短 FFT 相同。

请注意,对于在 FFT 宽度中完全是整数周期的信号(连续 0% 重叠窗口),矢量相加将产生相长干扰。但是对于在 FFT 宽度上不是精确整数周期的信号,可能会存在显着的相消干扰。因此频域结果将是高度扇形的,每个 FFT bin 中心周围有一个狭窄的高增益带通,并且 bin 中心之间可能存在大量信号损失。有时这很有用,有时没有,但与整个窗口集上的单个较长 FFT 的结果截然不同。

使用这样的东西有什么好处吗?

我不这么认为。除非您的信号以某种方式与您的分析窗口锁相,否则各个复数傅立叶系数将仅仅因为相位变化而相互抵消。

您可以像 Welch 一样平均复杂的互谱或互相关。

对于连贯性之类的东西,您可以同时使用复杂平均值和功率平均值。

它可以告诉您很多关于系统的信息,而不是单个信号。