如何對訊號進行時頻分析呢,為什麼要對訊號進行頻譜分析?

2021-05-18 17:10:37 字數 4564 閱讀 3173

1樓:匿名使用者

時頻分析是分析時變非平穩訊號的有力工具。主要方法(1)視窗傅立葉變換(gabor變換);

(2)連續小波變換;

(3)wigner-ville分佈 ;

(4)希爾伯特黃變換(hilbert-huang transform,hht )

2樓:我們分清對與錯

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為什麼要對訊號進行頻譜分析?

3樓:假的司馬

對訊號進行頻譜分析的原因:

在看似雜亂無章的訊號中,找出一定振幅、相位、頻率的基本的正弦(餘弦)訊號中,振幅較大(能量較高)訊號對應的頻率,從而找出訊號的主要振動頻率特點。如減速機故障時,通過頻譜分析,根據各級齒輪轉速,齒數與雜音訊譜中振幅大的對比,可以快速判斷哪級齒輪損傷。

訊號譜分析是數字訊號處理的重要內容,對確定的訊號其時 域表示是確定的,其頻譜可以通 過傅立葉變換得到。但在實際應用中,攜帶資訊的訊號本質上都是隨機的,隨機訊號不能用 確定的時間函式表示,只能用概率分佈函式、概率密度函式或統計平均特性來描述。通常把 隨機訊號看作無限長度和無限能量的功率訊號,由於不滿足絕對可積,其傅立葉變換不存在 ,因此只能研究其功率在頻域的分佈,即功率譜或功率譜密度。

實際應用中人們所能得到的 隨機訊號的樣本函式總是有限長序列,根據有限長度的訊號所得的功率譜只是隨機訊號真實 功率譜的估計,稱為功率譜估計。功率譜是平穩隨機訊號在頻域上,描述各頻率分量功率分 布情況的基本特徵量,由於功率譜與相關函式之間是一對傅立葉變換,經典功率譜估計都依 據dft,而採用fft演算法,故稱之為非引數方法。

4樓:day嘎嘣脆丶

頻譜分析的意義是很明確的,就是分析訊號的頻率構成。更確切地說就是用來分析訊號中都含有哪幾種正弦波成份。反過來說就是,該訊號可以用哪幾種頻率的正弦波來合成出來。

方波訊號、正弦波訊號、三角波訊號以及白噪聲訊號等這些訊號的頻域與時域間關係明確,並且具有一定特性,熟練掌握這些典型訊號的頻譜分析可為實際工程分析做參考。頻譜分析在工程測試中應用廣泛,譬如研究噪聲頻譜尋找噪聲汙染源;又如在機床齒輪機器故障診斷中,通過測量齒輪箱上的振動訊號,進行頻譜分析,確定最大頻率分量,再根據機床轉速和轉動鏈找出故障齒輪;再譬如螺旋槳設計中,可通過頻譜分析確定螺旋槳的固有頻率和臨界轉速,確定其轉速範圍等等。

將訊號在時間域中的波形轉變為頻率域的頻譜,進而可以對訊號的資訊作定量解釋。

測試訊號的頻域分析是把訊號的幅值、相位或能量變換以頻率座標軸表示,進而分析其頻率特性的一種分析方法,又稱為頻譜分析。對訊號進行頻譜分析可以獲得更多有用資訊,如求得動態訊號中的各個頻率成分和頻率分佈範圍,求出各個頻率成分的幅值分佈和能量分佈,從而得到主要幅度和能量分佈的頻率值。

由時間函式求頻譜函式的傅立葉變換公式就是將該時間函式乘以以頻率為係數的指數函式之後,在從負無限大到正無限大的整個區間內,對時間進行積分,這樣就得到了與這個時間函式對應的,以頻率為自變數的頻譜函式。頻譜函式是訊號的頻域表示方式。根據上述傅立葉變換公式,可以求出常數(直流訊號)的頻譜函式為頻域中位於零頻率處的一個衝激函式,表示直流訊號就是一個頻率等於零的訊號。

與此相反,衝激函式的頻譜函式等於常數,表示衝激函式含有無限多個、頻率無限密集的正弦成分。同樣的,單個正弦波的頻譜函式就是頻域中位於該正弦波頻率處的一對衝激函式。

利用傅立葉變換的方法對訊號進行分解,並按頻率,使其成為頻率的函式,進而在頻率域中對訊號進行研究和處理的一種過程,稱為頻譜分析。

5樓:ks是德科技

在無線通訊領域,人們非常關心帶外輻射和雜散輻射。例如在蜂窩通訊系統中,必須檢查載波訊號的諧波成分,以防止對其他有著相同工作頻率與諧波的通訊系統產生干擾。工程師和技術人員對調製到載波上的資訊的失真也非常關心。

三階交調(複合訊號的兩個不同頻譜分量互相調製)產生的干擾相當嚴重,因為其失真分量可能直接落入分析頻寬之內而無法濾除。

頻譜監測是頻域測量的又一重要領域。**管理機構對各種各樣的無線業務分配不同的頻段,例如廣播電視、無線通訊、行動通訊、警務和應急通訊等其他業務。保證不同業務工作在其被分配的通道頻寬內是至關重要的,通常要求發射機和其他輻射裝置應工作於緊鄰的頻段。

在這些通訊系統中,針對功率放大器和其他模組的一項重要測量是檢測溢位到鄰近通道的訊號能量以及由此所引起的干擾。

電磁干擾(emi)是用來研究來自不同發射裝置的有意或無意的無用輻射。在此我們關心的問題是,無論是輻射還是傳導(通過電力線或其他互導連線產生),其引起的干擾都可能影響其他系統的正常執行。根據由**機構或行業標準組織制定的有關條例,幾乎任何從事電氣或電子產品設計製造的人員都必須對輻射電平與頻率的關係進行測試。

我們經常需要對噪聲進行測量。任何有源電路或器件都會產生額外噪聲。通過測量噪聲係數和訊雜比(snr)能夠描述器件的效能及其對總體系統效能的影響。

圖 1至 4列舉了使用 x 系列訊號分析儀實施這類測量應用的幾個例子。

發射機的諧波失真測試

g** 無線訊號和頻譜輻射模板顯示出無用輻射的極限值

射頻功率放大器的雙音測試

emi測試中對照 cispr11 限制值的訊號輻射測量結果

最初的掃描調諧超外差分析儀只能測量幅度。不過,隨著技術的不斷髮展和通訊系統的日益複雜,相位在測量中的地位越來越重要。頻譜分析儀現在雖然仍冠以訊號分析儀的名稱,但實際上已經發展成獨立的一類儀器。

通過對訊號進行數字化,在經過一級或多級頻率轉換後,訊號中的相位和幅度資訊可以得到保留和顯示出來。因此當前的訊號分析儀綜合了模擬、向量和 fft(快速傅立葉變換)分析儀的特點。

6樓:匿名使用者

因為要了解訊號的特性才能進行處理。比如要濾波,先要知道訊號的頻譜在**才好設計濾波器。

7樓:陳進華小鳥

因為對時間域的訊號很難分析。。頻譜只是一種數學工具,所以就建立一個新的數學模型。。就像高中數學要引入向量一樣,還有就是採用頻譜分析更能夠了解訊號的特性

對訊號進行頻域上的分析有什麼意義? 5

8樓:匿名使用者

對訊號進行時域分析時,有時一些訊號的時域引數相同,但並不能說明訊號就完全相同。因為訊號不僅隨時間變化,還與頻率、相位等資訊有關,這就需要進一步分析訊號的頻率結構,並在頻率域中對訊號進行描述。動態訊號從時間域變換到頻率域主要通過傅立葉級數和傅立葉變換實現。

週期訊號靠傅立葉級數,非週期訊號靠傅立葉變換。

9樓:蒲夏御風

對於加速度訊號,採集出來的資料都是時域函式(就是加速度的大小隨時間而變化),進行傅立葉變換之後就可以將訊號從時域變換到頻域分析,變化後的表示式是關於頻率的函式,就是x(f),這個表示式在圖形上表示要分實部和虛部兩幅圖(還可以畫相點陣圖),不管是怎麼樣的圖,它的橫座標都是頻率,而不再是時間了。這樣做的好處就是你可以看出各個頻率作用下的幅值,相位等引數對整個訊號的影響大小。然後確定主要頻率,之後的濾波會把不重要的頻段訊號遮蔽掉,只獲取需要的資訊就行!

這是我的一點認識,希望能幫到lz

什麼是訊號的時域分析和頻域分析?

10樓:匿名使用者

【問題解答】

1.訊號的時域分析。是指直接在時間域內對系統動態過程進行研究的方法。

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2.訊號頻域分析是採用傅立葉變換將時域訊號x(t)變換為頻域訊號x(f),從而幫助人們從另一個角度來了解訊號的特徵。

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3.訊號的時域分析和頻域分析方法:

時域與頻域變換用傅立葉變換或拉普拉斯變換

常用的分析方法為:畫伯德圖(波特圖),根據波特圖可以知道訊號幅值的變化和相位的延遲,例如在某個頻率範圍內,訊號幅值特性曲線的斜率為-20db/十倍頻,說明訊號頻率每增加已被,幅值-3db。這個分析方法是針對頻域的,時域分析通過微分方程(結合初始條件)來分析,直接以時間為橫座標作圖啊,或者,找出過振盪、振盪及臨界狀態,一般都轉換成頻域來分析。

11樓:sunshine哪來

1.訊號的時域分析:是指直接在時間域內對系統動態過程進行研究的方法。

2.訊號頻域分析:是採用傅立葉變換將時域訊號x(t)變換為頻域訊號x(f),從而幫助人們從另一個角度來了解訊號的特徵。

常用的分析方法為:

畫伯德圖(波特圖),根據波特圖可以知道訊號幅值的變化和相位的延遲,例如在某個頻率範圍內,訊號幅值特性曲線的斜率為-20db/十倍頻,說明訊號頻率每增加已被,幅值-3db。這個分析方法是針對頻域的,時域分析通過微分方程(結合初始條件)來分析,直接以時間為橫座標作圖啊,或者,找出過振盪、振盪及臨界狀態,一般都轉換成頻域來分析。

對訊號的頻域分析有什麼意義?

12樓:匿名使用者

對訊號進行時域分析時,有時一些訊號的時域引數相同,但並不能說明訊號就完全相同。因為訊號不僅隨時間變化,還與頻率、相位等資訊有關,這就需要進一步分析訊號的頻率結構,並在頻率域中對訊號進行描述。動態訊號從時間域變換到頻率域主要通過傅立葉級數和傅立葉變換實現。

週期訊號靠傅立葉級數,非週期訊號靠傅立葉變換。

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