什么是PSD单元使用FFT方法

时间:2013-03-06 18:54:35

标签: signal-processing fft

我只是在时域中对信号进行功率谱密度分析。我正在遵循以下描述的fft方法:

http://www.mathworks.com/support/tech-notes/1700/1702.html

它给出了PSD的真实物理单位。但是,单位是“功率”,是指“V ^ 2 / Hz”?

如果我取10 * log10(功率)或10 * log10(V ^ 2 / Hz),我的单位是“dB / Hz”吗?

那么如何将其转换为dBm / MHz?

1 个答案:

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这取决于你的时间序列的单位。通常我们认为这只是“幅度”,但如果你的时间序列是一系列电压幅度与时间的关系,那么你的PSD估计值将为Volts^2/Hz。这是因为PSD是原始信号自相关的傅里​​叶变换:自相关的单位为Volts^2,并且通过傅里叶变换运行它会在频率而不是时间上分解这些单位,从而得到单位{ {1}}。这通常被称为Volts^2/Hz,但从Watts/HzVolts^2的转换在物理意义上并不像Watts那样。

W = V^2/R将产生10*log10(power)的单位,但请记住,分贝始终是两个功率级别之间的比较;你正在量化一个权力比率。分贝的更好定义是dB/Hzas explained here。如果您只是将PSD bin估计值插入此等式,则将PSD bin设置为10*log10(P1/P0)并隐式将其与P1值1进行比较。这可能是您想要的,也可能不是是。出于可视化目的,这是相当典型的,但是如果你有一个标准的参考功率,你应该用它来代替P0

假设您正在尝试绘制dB功率谱密度估计值,要从P0转换为Hz,您可以简单地重新缩放频率图的x轴。请记住,MHz只有100万Hz,唯一的区别是MHz = 240000Hz

修改 mtrw提出的观点非常有效;如果你正在处理大量数据并且正在平均FFT向量,我强烈建议Multitaper method;这是一种更具统计学意义的牺牲频率分辨率的方法,可以更好地确定您的PSD估计值。