将pwelch用于一组信号：一些问题（Matlab）

Question

我想在一组信号上使用pwelch，我有一些问题。

首先，让我们说我们有32个持续30秒的（EEG）信号。采样频率为fs=256个采样/秒，因此每个信号的长度为7680.我想使用pwelch来估计这些信号的功率谱密度（PSD）。

问题1： 基于pwelch＆＃39; s documentation，

  

pxx = pwelch（x）返回使用Welch的重叠段平均估计器找到的输入信号x的功率谱密度（PSD）估计值pxx。当x是向量时，它被视为单个通道。当x是矩阵时，PSD是针对每列独立计算的，并存储在pxx的相应列中。

但是，如果按照以下方式致电pwelch

% ch_signals: 7680x32; one channel signal per each column
[pxx,f] = pwelch(ch_signals);

结果pxx的大小为1025x1，而不是我期望的1025x32，因为文档说明如果x是矩阵，则PSD会针对每列独立计算并存储在pxx的相应列中。

问题2： 让我们说我克服了这个问题，并且我独立地计算每个信号的PSD（通过将pwelch应用于ch_signals的每一列），我想知道什么是最好的方法这样做。假设信号是采样频率为fs=256的30秒信号，我应该如何调用pwelch（使用什么参数？）以使PSD有意义？

问题3：如果我需要将我的32个信号中的每一个分成窗口并将pwech应用到每个窗口，那么最好的方法是什么？让我们说我想将每个30秒的信号分成3秒的窗口，重叠2秒。我该如何为每个窗口调用pwelch？

Answer 1

这是一个例子，就像你的情况一样，

结果表明该算法表明信号频率恰到好处。

矩阵的每一列y都是正弦曲线，用于检查其工作原理。

窗口是3秒，重叠2秒，

Fs = 256;                       
T = 1/Fs;                    
t = (0:30*Fs-1)*T;           
y = sin(2 * pi * repmat(linspace(1,100,32)',1,length(t)).*repmat(t,32,1))';
for i = 1 : 32
[pxx(:,i), freq] = pwelch(y(:,i),3*Fs,2*Fs,[],Fs); %#ok
end
plot(freq,pxx);
xlabel('Frequency (Hz)'); 
ylabel('Spectral Density (Hz^{-1})');