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功率谱估计 功率谱估计的用途

发布时间:2013-07-09

目前,功率谱估计 功率谱估计的用途在当代的应用可谓是越来越广泛,功率谱估计 功率谱估计的用途是值得我们好好学习的,现在我们就深入了解功率谱估计 功率谱估计的用途.

功率谱估计 功率谱估计的用途
功率谱估计

功率谱估计
功率谱估计是数字信号处理的主要内容之一,主要研究信号在频域中的各种特征,目的是根据有限数据在频域内提取被淹没在噪声中的有用信号。下面对谱估计的发展过程做简要回顾: 英国科学家牛顿最早给出了“谱”的概念。后来,1822年,法国工程师傅立叶提出了著名的傅立叶谐波分析理论。该理论至今依然是进行信号分析和信号处理的理论基础。

现代谱估计主要是针对经典谱估计的分辨率差和方差性能不好的问题而提出的。现代谱估计从方法上大致可分为参数模型谱估计和非参数模型谱估计两种,前者有 AR模型、MA模型、ARMA模型、PRONY指数模型等;后者有最小方差方法、多分量的MUSIC方法等。

周期运动在功率谱中对应尖锋,混沌的特征是谱中出现"噪声背景"和宽锋。它是研究系统从分岔走向混沌的重要方法。 在很多实际问题中(尤其是对非线性电路的研究)常常只给出观测到的离散的时间序列X1, X2, X3,...Xn,那么如何从这些时间序列中提取前述的四种吸引子(零维不动点、一维极限环、二维环面、奇怪吸引子)的不同状态的信息呢? 我们可以运用数学上已经严格证明的结论,即拟合。我们将N个采样值加上周期条件Xn+i=Xi,则自关联函数(即离散卷积)为 然后对Cj完成离散傅氏变换,计算傅氏系数。 Pk说明第k个频率分量对Xi的贡献,这就是功率谱的定义。当采用快速傅氏变换算法后,可直接由Xi作快速傅氏变换,得到系数 然后计算 ,由许多组{Xi}得一批{Pk'},求平均后即趋近前面定义的功率谱Pk。 从功率谱上,四种吸引子是容易区分的,如图12 (a),(b)对应的是周期函数,功率谱是分离的离散谱 (c)对应的是准周期函数,各频率中间的间隔分布不像(b)那样有规律。 (d)图是混沌的功率谱,表现为"噪声背景"及宽锋。 考虑到实际计算中,数据只能取有限个,谱也总以有限分辨度表示出来,从物理实验和数值计算的角度看,一个周期十分长的解和一个混沌解是难于区分的,这也正是功率谱研究的主要弊端。

功率谱估计 功率谱估计的用途
功率谱估计
 

 

功率谱估计的用途


1、目前的信号处理牛人们比如张贤达等等都是更喜欢数学表达问题:生涩难懂。谁能用浅显、案例、通俗讲解现在信号处理的所有分支。尤其要讲出其实际用途。
2、举例讲:功率谱估计的实际用途具体是什吗?维纳滤波、卡尔曼滤波等等所有滤波的具体用途?
3、如果我在噪声中加入一个信号波形。要完全滤波出我加入的信号波形,能够做到吗?需要什吗方法?


功率谱估计就是通过信号的相关性估计出接受到信号的功率随频率的变化关系,实际用途有滤波,信号识别(分析出信号的频率),信号分离,系统辨识等。

谱估计技术是现代信号处理的一个重要部分,还包括空间谱估计,高阶谱估计等。

维纳滤波、卡尔曼滤波,可用于自适应滤波,信号波形预测等(火控系统中的飞机航迹预判)。

如果我在噪声中加入一个信号波形。要完全滤波出我加入的信号波形,能够做到吗?

如果知道一些信息,利用一个参考信号波形,可利用自适应滤波做到(信号的初始部分稍有失真)。

综上所述,本文已为讲解功率谱估计,功率谱,相信大家对功率谱估计,功率谱的认识越来越深入,希望本文能对各位读者有比较大的参考价值。

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