功率信号的周期怎么求
用fft求取信号频谱的实部和虚部,实部的平方价虚部的平方就是功率谱。
周期性连续信号x(t)的频谱可表示为离散的非周期序列xn,它的幅度频谱的功率谱平方│xn│2所排成的序列,就被称之为该周期信号的“功率谱”。
周期信号的离散频谱xn由傅里叶变换公式算出,即
t+t0
xn=(1/t)∫x(t)ej(2πnt/t)dt
t0
其中t表示周期信号x(t)的周期,(1/t)谓之“基频”。n为离散频谱的自变量,仅取整数值,代表基频的倍数。
一般情况下,离散频谱xn是一个复数,可用模│xn│及幅角θn表示为 xn=│xn│ejθn,两者就分别称之为幅度频谱及相位频谱。例如可以算出幅度为1,平均值为零的周期性方脉冲的幅度频谱为
│xn│=2/πn, n=奇数
=0, 其余
于是它的功率谱就是
│xn│2=4/(πn)2 n=奇数,
=0, 其余
傅立叶级数提出后,首先在人们观测自然界中的周期现象时得到应用。19世纪末,schuster提出用傅立叶级数的幅度平方作为函数中功率的度量,并将其命名为“周期图”(periodogram)。这是经典谱估计的最早提法,这种提法至今仍然被沿用,只不过现在是用快速傅立叶变换(fft)来计算离散傅立叶变换(dft),用dft的幅度平方作为信号中功率的度量。
周期图较差的方差性能促使人们研究另外的分析方法。1927年,yule提出用线性回归方程来模拟一个时间序列。yule的工作实际上成了现代谱估计中最重要的方法——参数模型法谱估计的基础。
walker利用yule的分析方法研究了衰减正弦时间序列,得出yule-walker方程,可以说,yule和walker都是开拓自回归模型的先锋。