- Спектральная плотность мощности
-
Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей.Спектральная плотность мощности (СПМ) в физике и обработке сигналов — функция, задающая распределение мощности сигнала по частотам. Её значение имеет размерность мощности, делённой на частоту, то есть энергии.
Содержание
Формальное определение
Пусть — сигнал, рассматриваемый на промежутке времени . Тогда энергия сигнала на данном интервале равна:
Тогда
- =
- =
- =
- ,
где — спектральная функция сигнала. При , средняя мощность (дисперсия)
- .
— спектральная плотность мощности (функция плотности спектра мощности).
Спектр плотности мощности сигнала сохраняет информацию только об амплитудах спектральных составляющих. Информация о фазе теряется. Поэтому все сигналы с одинаковым спектром амплитуд и различными спектрами фаз имеют одинаковые спектры плотности мощности.
Методы оценки
Оценка СПМ может выполняться методом преобразования Фурье, предполагающего получение спектра в области частот посредством быстрого преобразования Фурье (БПФ). До изобретения алгоритмов БПФ этот метод из-за громоздкости прямого вычисления дискретного преобразования Фурье (ДПФ) практически не использовался. Предпочтение отдавалось другим методам, в частности, методу корреляционной функции (Блэкмена-Тьюки) и периодограммному методу.
См. также
- Спектральная плотность
- Случайный процесс
- Спектр
- Преобразование Фурье
- Амплитудно-частотная характеристика
- Спектральная плотность излучения
Литература
Категории:- Статистическая физика
- Обработка сигналов
- Мощность
Wikimedia Foundation. 2010.