2013-03-06 16 views
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私は、時間領域の信号のパワースペクトル密度解析を行っています。これは、PSDのために実際の物理的な単位を与えるFFT方法を使ってPSDユニットを作成する

http://www.mathworks.com/support/tech-notes/1700/1702.html

:私はで説明したFFT法以下です。しかし、ユニットは "パワー"です、それは平均 "V^2/Hz"ですか?

10 * log10(電源)または10 * log10(V^2/Hz)の場合、「dB/Hz」の単位を取得できますか?

どのようにdBm/MHzに変換できますか?

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これは本当に難しい質問です。特に、FFTを実行する前にウィンドウを含めると、おそらくそれが必要です。あなたのシグナルは一時的ですか、長いシグナルの複数フレームを平均していますか?前者の場合、おそらくPSDは意味をなさないでしょう。 http://dsp.stackexchange.com – mtrw

答えて

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あなたの季節の単位によって異なります。しばしばこれを単に「振幅」と考えることがありますが、時系列が一連の電圧振幅対時間である場合、PSD推定値はVolts^2/Hzになります。これは、PSDが元の信号の自己相関のフーリエ変換であるからです。自己相関はVolts^2の単位を持ち、フーリエ変換で周波数をかけてこれらの単位を時間の代わりに分解すると、単位はVolts^2/Hzになります。これは一般にWatts/Hzと呼ばれますが、Volts^2からWattsへの変換はあまりあまり意味がありません。W = V^2/Rです。

10*log10(power)の単位はdB/Hzになりますが、デシベルは常に2つの電力レベルの比較です。あなたは力の比を定量化しています。デシベルのより良い定義は10*log10(P1/P0),as explained hereです。この方程式にPSDビンの見積もりを単に差し込むと、PSDビンをP1に設定し、暗黙的にそれをP0の値の1と比較しています。これはあなたが望むものであり、そうでないかもしれません。視覚化の目的では、これはかなり一般的ですが、標準の参照パワーを比較する必要がある場合は、代わりにP0を使用してください。

HzからMHzに変換するために、dBの電力スペクトル密度推定値をプロットしようとしていると仮定すると、周波数グラフのx軸を簡単に再スケールできます。 MHzのはわずか1億Hzであるので、唯一の違いは、その240000Hz = 0.24MHz

EDIT mtrwに育てポイントは非常に有効なものであるであることを忘れないでください。大量のデータを処理しており、FFTベクトルを平均化する場合は、Multitaper methodを強くお勧めします。これは、PSD推定値の信頼性を高めるために、周波数分解能を犠牲にする統計的に妥当な方法です。

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で私の答えが満足であれば、私の答えの左にある投票の矢印の下にある緑のチェックマークをクリックしてそれを受け入れてください。それが満足できない場合は、理由を教えてください。私はそれを改善するために最善を尽くします! – staticfloat

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あなたの答えは非常に有益かつ満足です。 Volts^2とワットとの間の「あまり物理的に意味のない」遷移に関しては、1オームのインピーダンスを宣言するか、あるいは言われたことで難しいという質問が1つあります。それには何の援助がありますか?議論されている10log10(P1)の意味における意味は何ですか? – havakok

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はい、電圧が印加される負荷を知っていると仮定すると、 'Volts^2'から' Watts'への変換を実行できます。ユニットの質問は、対数単位を使用するときの基準出力レベルの問題とは別です。前述のように、リファレンスレベルは「1」(1ワット、1ボルトなど)になることがよくありますが、場合によってはそうではありません。一例として、モバイルワイヤレス通信では、基準電力レベルとして1mWを使用することがしばしば想定されます。その電力レベルは、1ワットの電力よりも小型モバイルデバイスにとっては妥当であり、dB値が小さくなるためです。 – staticfloat