Métodos de estimativa do espectro de energia (Kit de ferramentas de processamento de sinal avançado) Um espectro de potência descreve a distribuição de energia de uma série temporal no domínio da freqüência. A energia é uma quantidade de valor real, de modo que o espectro de potência não contém informações de fase. Como uma série de tempo pode conter componentes de sinal periódicos não periódicos ou assíncronos, o espectro de potência de uma série temporal normalmente é considerado uma função contínua da freqüência. Quando você usa uma série de compartimentos de freqüência discreta para representar a freqüência contínua, o valor em um compartimento de freqüência específico é proporcional ao intervalo de freqüência. Para remover a dependência do tamanho do intervalo de frequência, você pode normalizar o espectro de potência para produzir a densidade espectral de potência (PSD), que é o espectro de potência dividido pelo tamanho do intervalo de freqüência. O PSD mede a potência do sinal por unidade de largura de banda para uma série temporal em V 2 Hz, o que implicitamente pressupõe que o PSD representa um sinal em volts que conduzem uma carga de 1 ohm. Se o PSD estiver representado em um decibel (dB), a unidade correspondente para o PSD é dB ref Vsqrt (Hz). Se você quiser usar outras unidades para o PSD estimado de uma série temporal, você precisa dimensionar a unidade da série temporal em unidades de engenharia apropriadas (UE). Depois de escalar a unidade da série temporal, você pode obter a unidade correspondente para o valor linear PSD e o valor dB PSD como EU 2 Hz e dB ref EUsqrt (Hz), respectivamente. Use a Escala TSA para EU VI para dimensionar a unidade para uma série temporal para a UE apropriada. Os métodos de estimação do PSD são classificados da seguinte forma: Métodos paramétricos 8212. Esses métodos são baseados em modelos paramétricos de séries temporais, como modelos AR, modelos de média móvel (MA) e modelos de média móvel auto-repentina (ARMA). Portanto, os métodos paramétricos também são conhecidos como métodos baseados em modelos. Para estimar o PSD de uma série temporal com métodos paramétricos, você precisa primeiro obter os parâmetros do modelo da série temporal. Você deve criar um modelo apropriado que reflete corretamente o comportamento do sistema que gera as séries temporais de outra forma, o PSD estimado pode não ser confiável. O método de classificação de sinal múltiplo (MUSIC) também é um método de estimativa espectral baseado em modelo. Métodos não paramétricos 8212. Esses métodos, que incluem o método do periodograma. Método Welch. E método Capon. São baseados na discreta transformada de Fourier. Você não precisa obter os parâmetros da série temporal antes de usar esses métodos. A limitação primária de métodos não paramétricos é que a computação usa janela de dados. Resultando em distorção dos PSDs resultantes devido a efeitos de janela. O principal benefício dos métodos não paramétricos é a robustez8212. Os PSD estimados não contêm picos de freqüência espúrios. Em contrapartida, os métodos paramétricos não utilizam janelas de dados. Os métodos paramétricos assumem que um sinal se ajusta a um modelo específico. Os PSD estimados podem conter picos de frequência espúrios se o modelo assumido estiver errado. Os PSDs estimados com métodos paramétricos são menos tendenciosos e possuem uma variação menor do que os PSDs estimados com métodos não paramétricos se o modelo assumido estiver correto. No entanto, as magnitudes de PSDs estimadas com métodos paramétricos geralmente são incorretas. Nota Durante a análise espectral, você pode medir as medidas de espectro sucessivas para reduzir a variação da estimativa e melhorar a precisão da medição. Use o TSD Average PSD VI para calcular o espectro estimado de medição contínua da potência espectral de potência, dado os valores ARMA. Esta função calcula os valores de densidade espectral de potência dados os parâmetros ARMA de um modelo ARMA. Suponha-se que a sequência de condução seja um processo de ruído branco de média e variância zero. A freqüência de amostragem e a variação de ruído são usadas para escalar a saída PSD, cujo comprimento é definido pelo usuário com o parâmetro NFFT. A (matriz) 8211 Array de parâmetros de AR (complexos ou reais) B (matriz) 8211 Array de parâmetros de MA (complexos ou reais) rho (flutuador) 8211 Variação de ruído branco para escalar o PSD de retorno (flutuador) 8211 Intervalo de amostra em segundos Para escalar o PSD de retorno NFFT (int) 8211 Tamanho final dos lados PSD (str) 8211 O PSD padrão é dupla face, mas os lados podem ser configurados para centerdc. Por convenção, os arrays AR ou MA não possuem o valor A01. Se B for Nenhum, o modelo é um modelo AR puro. Se A for Nenhum, o modelo é um modelo de MA puro.
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