完美正弦波的密度谱中的未知噪声

Question

有一些我不明白的事情：我计算信号的频谱密度（通过计算其FFT）并且似乎正常工作但它仍然存在某种背景噪声，尽管我我用自己生成的2个频率（10和30Hz）完成正弦波。

当然，噪音实际上并不太令人讨厌，因为它只能以对数刻度显示，但即​​便如此，它来自何处？这是正常的吗？我的信号或任何地方都有错误吗？

Answer 1

主要是quantisation noise，但FFT本身也可能存在少量来自浮点舍入误差的噪声。

您的“完美正弦波”不能以数字形式完美呈现，因为您将始终具有有限的精度。采样时波形的理论值与实际采样值之间的差值称为“量化误差”。对于N位整数数据，误差通常在+/- 0.5LSB范围内近似均匀分布，并且在概念上是“白色”，即具有大致平坦的光谱。显然，样本分辨率越大（N越大），量化误差越小，但由于N不能是无穷大，因此总是存在有限量的量化噪声。对于N = 16比特，如在例如“CD质量”数字音频，量化噪声通常比满量程低约96 dB。