Vermogensspectrum Schattingstechnieken

Het vermogensspectrum toont de distributie van energie in een tijdreeks ten opzichte van de frequentie domein. Als een tijdreeks onregelmatig bemonsterde perioden van het signaal kan bevatten , wordt het vermogensspectrum algemeen als continu , dat een representatie van de waarden van die frequentie nodig evenredig met de frequentie-interval zijn . Om deze afhankelijkheid interval verwijderd , kan het vermogensspectrum genormaliseerd zijn spectrale vermogensdichtheid of PSD vertegenwoordigen . Wat is PSD ?

PSD wordt gedefinieerd als het meten van het signaalvermogen van een spectrum per elk apparaat in de bandbreedte , gemeten in volt besturen van een 1 ohm diervoeder of V ^ 2/Hz . Als uw PSD waarde vertegenwoordigen in decibel formaat ( dB ) , de eenheid voor de PSD veranderingen in dB ref V /sqrt ( Hz ) . Om de PSD van een tijdreeks te berekenen , moet u ervoor zorgen om je eenheden te converteren naar wat eenheid u meet voor die spanwijdte .
Parametrische versus niet-parametrische methoden

De twee belangrijkste methoden van PSD schatting zijn parametrische en niet-parametrische . Parametrische methoden omvatten met parametrische modellen op tijdreeksen basis van een reeks eindige getallen behulp verzameld om een enkele vector te vormen . Deze werkwijzen vanzelfsprekend dat de tijdreeks is onderdeel van een lineair systeem kan worden gemeten in respons op witte ruis . Om een ​​PSD behulp parametrische methoden schatten , moet u het model parameters van de serie , die het gedrag van het gesloten systeem weerspiegelt verzamelen .
Parametrische methoden

Eindige vs Infinite Systems.

parametrische methoden zijn gebaseerd op een tijdreeks die oneindig worden beschouwd , en dus heb je niet nodig om de parameters van een model van het systeem voordat u verder gaat verzamelen. Deze methoden zijn plaats gebaseerd op een proces genaamd data windowing , waarbij een selectie van data wordt gebruikt in plaats van het gehele systeem . Dit resulteert in een lichte vertekening van de resultaten als gevolg van de beperkte steekproef , maar ook kan de schatting worden pieken wanneer de gegevens gaat ver buiten het verwachte gedrag .
Voorbeelden van parametrische methoden

parametrische methoden berusten op de discrete Fourier transformatie , dat een algoritme om monsters van een tijdsperiode zetten in het frequentiedomein . Het wordt vaak gebruikt voor spectrumanalyse, telecommunicatie , akoestiek , medische beeldvorming en dergelijke . Bekende voorbeelden van niet-parametrische methoden omvatten de periodogram methode ( die het meest voorkomende ) , Welch methode ( die de sequenties verdeelt in subsequenties ) en Capon methode (die uitgangsvermogen gebruikt door een banddoorlaatfilter om de reactie te beperken ) .