matlab振動信號特征提取 倍頻程的計算?
倍頻程的計算?將全頻域按幾何等比級數(shù)的間隔劃分,使得中心頻率fc取做帶寬上、下限f1、f2的幾均值,且?guī)抙f2-f1總是和中心頻率fc達(dá)到一常數(shù)關(guān)系,hv×fc。如果不是v等于零根號二的倒數(shù)(0.7
倍頻程的計算?
將全頻域按幾何等比級數(shù)的間隔劃分,使得中心頻率fc取做帶寬上、下限f1、f2的幾均值,且?guī)抙f2-f1總是和中心頻率fc達(dá)到一常數(shù)關(guān)系,hv×fc。如果不是v等于零根號二的倒數(shù)(0.707),那么f22*f1,則符號表示這樣的頻率帶寬叫倍頻程帶寬;要是v等于一倍根號二的倒數(shù)(0.236),那么h0.236fc,則定義,定義這樣的頻率帶寬為1/3倍頻程帶寬。
1/3倍頻程作用主要是分析噪聲能量的頻率分布。至于做分析的時候加了計權(quán)網(wǎng)絡(luò)可可起濾波功能。
每個倍頻程或者1/3倍頻程的完成任務(wù)是實(shí)際帶通濾波實(shí)現(xiàn)程序的??墒浅洚?dāng)總的倍頻程的或1/3倍頻程分析來看,主要注意是為了研究信號能量在相同頻帶的廣泛分布。
不使用1/3倍頻程主要是畢竟人耳對聲音的感覺,其頻率分辨能力不是每種頻率,只不過是頻帶,而1/3倍頻程曾經(jīng)的被如果說是都很條件符合人耳特性的頻帶劃分方法,只不過現(xiàn)在心理聲學(xué)里給出了Critical Band這么大個頻帶劃分方法,聽說過更符合國家規(guī)定人耳特性。
先要明白了1/3倍頻程的劃分方法,相關(guān)的書和國標(biāo)都是公式和太麻煩的數(shù)據(jù)表格,接著,你將時間域的聲信號fft變化到頻率域,對定義的每個1/3倍頻帶的聲壓算出等效在不聲壓級。這應(yīng)該是1/3倍頻程聲壓級。
FFT后再通過1/3倍頻程分析,在王濟(jì)和胡曉編“MATLAB在振動信號處理中的應(yīng)用”(水利水電出版社)一書中有一節(jié)用可以介紹1/3倍頻程分析,它是在FFT之后用1/3倍頻程濾波器對信號接受分析處理,求出1/3倍頻程濾波器輸出的均方根值,并可以提供了MATLAB程序。
功率密度函數(shù)?
最近做時間序列,很清楚了功率譜密度的概念,matlab里可以不再求,但卻真不知道其真正的涵義,因?yàn)樵诰W(wǎng)上收集到了一些資料,然后整理一番系統(tǒng)的總結(jié),明白的可能會不對,部分是他人的原話摘錄。
分解重組:一個副本輕微震動過程的特征可以用數(shù)學(xué)期望、方差和具體函數(shù)來具體描述。在工程技術(shù)問題中,廣泛區(qū)分從頻率域來具體解釋一個必掉振動過程特征的功率譜函數(shù)。功率譜密度函數(shù)能夠上級主管部門洗技能振動的功率關(guān)於頻率的分布密度。
一、頻譜密度,
頻譜密度:設(shè)一個能量信號為s(t),則它的頻譜密度S(w)可以由付氏跳躍任意凸四邊形。
S(w)F(s(t))
能量信號的頻譜密度S(f)和功率信號C(jnw)(諸如一個周期信號)的頻譜要注意區(qū)別有:
(1)S(f)是后譜,而C(jnw)是離散譜;
(2)S(f)單位是幅度/頻率,而C(jnw)單位是幅度;(這里都是指其頻譜幅度)
(3)能量信號的能量不大,并嘗試的廣泛分布在頻率軸上,每個頻率點(diǎn)上的信號幅度是無窮小的,唯有df上才有判斷的非0振幅;
功率信號的功率不足,但能量無盡的,它在能無限多的線性系統(tǒng)頻率點(diǎn)上有確認(rèn)的非0振幅
二、功率譜密度
功率譜:也稱功率譜密度(PSD),單位是功率/Hz。對于功率太遠(yuǎn)信號的(能量太遠(yuǎn)信號用能量譜密度),所表現(xiàn)的是單位頻帶內(nèi)信號功率隨頻率的變化情況,即信號功率在頻域的分布狀況。
三、計算方法
1、周期圖法:它是把任務(wù)道具序列x(n)的N個觀測方法數(shù)據(jù)斥之一能量太遠(yuǎn)的序列,直接可以計算x(n)的離散化方法傅立葉變換,得X(k),后再再取其幅值的平方,并除以2N,才是序列x(n)真實(shí)功率譜的估計。
2、協(xié)方差法:根據(jù)維納-辛欽定理,先肯定相關(guān)函數(shù),再經(jīng)傅立葉變換得功率譜大概。功率譜與自相關(guān)函數(shù)是一個傅氏變化對。功率譜更具單位頻率的換算下來功率量綱,所以標(biāo)準(zhǔn)叫法是功率譜密度。按照功率譜密度函數(shù),更說明副本信號的能量與此同時頻率的分布情況。像白噪聲那是互相平行于w軸,在w軸上方的一條直線。