有一个错误在文章“使用FFT功率谱密度估计”?

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大卫 2016年12月14日

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//www.tianjin-qmedu.com/matlabcentral/answers/316917-is-there-an-error-in-the-power-spectral-density-estimates-using-fft-article

评论道: 烁郝2021年1月28日

在文章“使用FFT功率谱密度估计”在//www.tianjin-qmedu.com/help/signal/ug/power-spectral-density-estimates-using-fft.html找到,应该行,说:”psdx = (1 / (Fs * N)) * abs (xdft)。^ 2;”而是说:“psdx = 1 / f * N * abs (xdft)。^ 2;”?这将使它符合“功率谱估计”块“doc_phasenoise”仿真软件中打开模型,通过输入“doc_phasenoise”MATLAB命令行。万博1manbetx(见 //www.tianjin-qmedu.com/help/releases/R2016a/comm/ug/rf-impairments.html )

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Kushagr古普塔 2016年12月19日

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//www.tianjin-qmedu.com/matlabcentral/answers/316917-is-there-an-error-in-the-power-spectral-density-estimates-using-fft-article answer_247807

我明白,问题是关于变量“N”是否应该在分子或分母的计算功率谱密度。

方程(4) 链接解释了PSD和FFT的关系,指出N是分母。

此外,模型的doc_phasenoise包含N分母在“谱平均”子系统。

因此,我相信这是正确的说:

psdx = (1 / (Fs * N)) * abs (xdft)。^ 2;

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大卫 2017年1月9日

编辑:大卫 2017年1月9日

谢谢你的响应Kushagr。我认为它是正确的说psdx = (1 / (Fs * N)) * abs (xdft)。^ 2;,其中N是FFT长度。不过,我相信里面的N分母“谱平均”子系统模型中“doc_phasenoise”不是FFT长度,而是帧的数量平均在一起,谱估计的过程,所以我不认为这是解释。扩展的FFT长度是有效完成实际执行FFT之前,在“窗口缩放”子系统。这可以实现通过假装窗口是一个常数单位增益,从而减少信号电平倍帧长度(相当于FFT长度)。与实际的窗口,frame-length比例仍然发生,还有一些额外的比例占实际窗口的形状。

我认为完整的解释在于两个落下的石块必须是为了获得PSD执行:

首先,FFT的结果需要除以FFT长度,以获得正确的大小在频域。正如上面提到的,在模型中“doc_phasenoise”这实际上是通过时域信号的大小减少帧长度的一个因素“窗口缩放”子系统。(注意,如果这个比例在平方后要做FFT输出的大小,比例因子必须1 / (FFT_length) ^ 2而不是1 / (FFT_length)。]

第二个扩展是功率谱转换为功率谱密度,导致单位瓦特/ Hz。这是通过把Delta_freq功率谱的频率的大小箱子在频域。由于FFT假定奈奎斯特采样,Delta_freq = 1 / (T * FFT_length),其中T是取样间隔。因此,除以Delta_freq相当于乘以(T * FFT_length),所以这个比例是照顾的“Product2”块“doc_phasenoise”模型。

在文章“使用FFT功率谱密度估计,”上述两个落下的石块被组合到一个比例因子。自FFT-length缩放平方后完成FFT输出的大小,FFT_length ^ 2是需要第一比例分母。第二扩展,需要Delta_freq分母。结合这两个结果在一个比例因子(1 / FFT_length ^ 2) * (1 / Delta_freq)。自从Delta_freq = 1 / (T * FFT_length),这就变成了(1 / FFT_length ^ 2) * (T * FFT_length), T / FFT_length减少。但是T = 1 / Fs,结果和一个比例因子为1 / (Fs * FFT_length)执行上述落下的石块,也就是在文章中使用。

再次感谢你的回答。

烁郝 2021年1月28日

伟大的表情,非常感谢。

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