信号アナライザーでの计算 -Matlab＆Simulink万博1manbetx -Mathworks日本

信号アナライザーでスペクトル计算

信号のを计算する，，信号アナライザーは信号で可能なスペクトル分解能分解能ななななをを计算することから生じるパフォーマンス上のの制限ととのの间间

すべての解析ててられる解像度达成可能な，アプリはは调整调整可能可能可能ななカイザーウィンドウウィンドウ使用使用しててて，，信号全体全体
の信号して得られる度度达成可能でないでないアプリははウェルチウェルチピリオドグラムピリオドグラムピリオドグラムをを计算ますます。。信号信号ををオーバーラップラップセグメントにに分割し，各各に平均します。

スペクトルウィンドウ处理

の信号もの时间时间のみ测定可能ですこのは，，信号がががが周期周期的またはまたは长长ののいずれいずれであるであることを前提前提とするする，信号サンプル异なるを割り当てるで构成される“スペクトル”はは有限の影响システマチック处理处理ます。

をウィンドウ最もな方法はは测定隔外ははでありであり，，すべてのののサンプルサンプルががが等しく等しく等しく等しく等しく重要であるであるととと仮定仮定ですです。。こののジャンプますその他ののはすべて両端なってておりおり，，信号信号のエッジにに近づくににつれて，より小さい小さい小さい小さい

ウィンドウ处理常に分解能のとの低减いう相反する目的の间でで妥协するする伴い伴い伴い

“”“は”は信号エネルギー周波数空间どのようににてているいるいるかかをををを正确正确に把握するするためためためののの能力能力ですですです。。理想理想理想的的的ななななな分解能スペクトルスペクトルスペクトルスペクトル）ををがどれほどて识别ます量的にはは，この能力はウィンドウのの変换変换ののメインローブ
“”“”は有限ので，の周波成分成分が范囲范囲全体全体にわたってにわたってエネルギーエネルギーエネルギー量量をするすることことですです。。スペクトルスペクトル内ののの漏れ漏れののの量はは邻接する能力でき。量に，このはウィンドウの周波数変换ののサイドローブレベルレベルししし

を高く，も高く高くます。その逆同様。范囲范囲の一方一方一方一方のの端でで箱型箱型ウィンドウウィンドウののはは可能な限り限り狭くなりなり，たトーンの量をを场合は分解できがそうでない场合场合は，，，，よりより弱いトーントーン见つける见つけることことににしします。もうもう一方のの端あり，は周波数がか不鲜明になり。。

信号アナライザーはカイザー使用てウィンドウ处理を。カイザーウィンドウの场合，メインローブメインローブによって取得さされた信号信号エネルギーエネルギーエネルギーの“形状”βににし。系数のは，箱型ウィンドウににするするβ= 0から，が倍で表现可能スペクトルを基本的にすべて取得するβ= 40までです。β≈6の中间ウィンドウを。。。。。を制御するは，，[スペクトル]および[スペクト]タブの[漏れ]スライダーをますを使用てにℓ设定とととβ= 40（1 - ℓ）と关连てい。详细は，凯撒を参照しください。

时间领域におけるβ= 5.751点ハンおよびおよび51点点ウィンドウウィンドウ

周波数领域におけるβ= 5.751点ハンおよびおよび51点点ウィンドウウィンドウ

パラメーターとアルゴリズム选択

所定のにさ信号のスペクトル计算するため，信号アナライザー2つのににつのが分解可能ままくらい近接できるかを测定するする，，，，，，，分解分解能幅は次の理论があります。

${RBW}_{理论} = \frac{恩布}{t_{最大限度} - t_{最小}} 。$

t_最大限度- t_最小（（“レコード”）は，た信号の时间の持続时间。。
パナーをてレコード长关心をし调整しします。同様にに，时间时间领域プロットででズームズーム[时间]タブでを変更する。。
恩布はスペクトルのの“等価帯域幅”です。详细，恩布を参照しください。
[スペクトル]タブで[漏れ]スライダーをて，，，を制御ます。范囲の最は，，β= 40のカイザーにします最大値は，β= 0のカイザーに対応し。。

実际にアプリ分解能分解能低くする可能ががあり分解能分解能をを低く低くするするすることことでで合理合理的的なな时间时间でスペクトルスペクトルをを计算计算计算计算ししししののあるあるあるあるあるな理由アプリができる最も低い能ははは

${RBW}_{表现} = 4 \times \frac{F_{跨度}}{4096 - 1} ，，，，$

です。

ここで，F_跨度は，[スペクトル]タブの[周波数]のをことで指定された数范囲幅。。周波数数范囲范囲范囲をを指定ししないない场合，，アプリは，，领域领域内内F_跨度として使用し。RBW_表现は调整できん。

信号の计算ため，，アプリははつのつのの方をを选択ます。

$RBW = 最大限度（（ {RBW}_{理论} ，，，， {RBW}_{表现} ）。$

この“ターゲット分解帯域幅”は，[スペクトル]タブにされます。

分解能帯域幅がRBW_理论の场合，信号アナライザーは信号単一の“修正”をを计算します。。アプリはウィンドウスライダー制御の形状をして座标轴座标轴の时间时间范囲范囲范囲ががが信号の持続时间时间を超える超える超える超える场合场合场合期刊图を参照しください。
分解能帯域幅がRBW_表现の场合，信号アナライザーは信号“ウェルチ”をを计算します。アプリはを行います。
1. 信号をラップセグメントに。。
2. カイザーウィンドウし形状系数使用し，各を个别にウィンドウ处理する。
3. すべてののピリオドグラム平均化する。
の手続きオーバーラップセクション指定指定れのの异なる异なる异なる実现実现実现実现実现実现をを平均平均化化し，ウィンドウを使用ししててて冗长データをを除去除去するするするスペクトルスペクトルのののののの分散分散分散分散は，pwelchを参照しください。
- 各（または同等ウィンドウ）ののさ以下して比较れ。。。
  
  $段长度 = \frac{最大限度（（ F_{奈奎斯特} ） \times 恩布}{RBW} ，，，，$
  
  ここで，最大（f_奈奎斯特）は表示のの信号の中でナイキストナイキスト数数。。。（エイリアシングエイリアシングないない场合场合，，ナイキストナイキスト周波周波数数数数はははははははは
- 1歩长は，初期値値
  
  $步幅 ◦ 段长度 - 重叠 = \frac{段长度}{2 \times 恩布 - 1} ，，，，$
  
  调整し最初ウィンドウが正确正确のセグメントのサンプルでで开始开始さされれ，最后ののウィンドウがが正确に最后のセグメントセグメントセグメントセグメント