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PSD的单位问题的疑问

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发表于 2013-3-28 16:21 | 显示全部楼层 |阅读模式

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PSD的单位是g^2*Hz^-1,这里的Hz是什么频率?
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发表于 2013-3-28 16:39 | 显示全部楼层
加速度PSD的单位就是g^2/Hz,非常常用,Hz,频率,是1秒内完成振动的次数,有什么问题吗?
 楼主| 发表于 2013-3-28 16:56 | 显示全部楼层

这个振动次数和采样频率没有关系吧?我用matlab做频谱分析,g-Hz的曲线还行,但是g^2/Hz-Hz的曲线跟测试软件分析的有些差别,我再想我是不是Hz除错了?
顺便再问你个问题:g-Hz曲线横坐标频率的范围怎么确定?
发表于 2013-3-28 17:20 | 显示全部楼层
把图打出来看看差在哪里。
g-Hz曲线横坐标频率的范围最大到采样频率的一半。

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g-Hz曲线横坐标频率的范围最大到采样频率的一半。  发表于 2013-4-1 09:02
 楼主| 发表于 2013-3-29 10:41 | 显示全部楼层
hcharlie 发表于 2013-3-28 17:20
把图打出来看看差在哪里。
g-Hz曲线横坐标频率的范围最大到采样频率的一半。

测试软件得

测试软件得

matlab得

matlab得
疑问如下:1、从图形趋势上来讲,测试软件得到的‘幅值-频率曲线’、‘功率-频率曲线’、‘能量-频率曲线’趋势基本一致,几个峰值和频率对应一致,但是用matlab做的这个就有差别了,除了3Hz处共同有个激励频率外,其他的峰值差别比较大,能量-频率曲线随着频率几乎是平的,但是幅值-频率最大峰值在13Hz处,周围也都还有几个高的峰值,都不在3Hz处,这个怎么解释?
2、测试软件得到的功率-频率曲线、能量-频率曲线和matlab得到的功率-频率曲线、能量-频率曲线 对应的y值不一样,比如能量-频率曲线甚至都差好几个数量级,这个是为什么啊?
 楼主| 发表于 2013-3-29 15:59 | 显示全部楼层

频谱分析频率分别率的问题

频率分辨率=采样频率/采样点数;分别率是不是越高越好?怎么取采样频率和采样点数?
发表于 2013-3-29 16:11 | 显示全部楼层
本帖最后由 hcharlie 于 2013-3-29 16:26 编辑

上面3个图应该是正确的,图1和3只差一个倍数,其余完全一样,中间图相近而不一样,但是这3个图用dB表示只差一个常数,其余是完全一样的。因为振幅2倍是6dB而功率能量2倍是3dB。
兰线和红线的关系是,振幅(兰线)的平方除以频率分辨率=功率谱密度(红线)。
下面的Matlab做的图是不对的。
 楼主| 发表于 2013-3-29 16:58 | 显示全部楼层
hcharlie 发表于 2013-3-29 16:11
上面3个图应该是正确的,图1和3只差一个倍数,其余完全一样,中间图相近而不一样,但是这3个图用dB表示只差 ...

我试了一下,用matlab去对数后,功率和能量基本是可以重合的,但是幅度的就不对了,我回头再修改一下程序,感觉理论太欠缺了。您提到的‘振幅2倍是6dB而功率能量2倍是3dB’这个是什么意思?第二个,“振幅(兰线)的平方除以频率分辨率=功率谱密度(红线)”,频率分辨率不是采样频率/采样点吗?应该除以信号频率吧?f=(N-1)*fs/N,其中N是采样点,fs是采样频率
发表于 2013-3-29 18:08 | 显示全部楼层
lipard 发表于 2013-3-29 16:58
我试了一下,用matlab去对数后,功率和能量基本是可以重合的,但是幅度的就不对了,我回头再修改一下程序 ...

精确地说,振幅10倍是20dB,功率或能量10倍是10dB,100倍才是20dB。振幅2倍6dB功率2倍3dB是非常近似的,是工程师们认可的。
频率分辨率=采样频率除以采样点数,是常数。
发表于 2013-3-29 21:19 | 显示全部楼层
lipard 发表于 2013-3-29 15:59
频率分辨率=采样频率/采样点数;分别率是不是越高越好?怎么取采样频率和采样点数?

分辨率高有好处,但也不需要太高。
像你测试的图形,谱的波动较大,那是因为你没有取多次统计平均,取多次平均以后,谱形的波动小了,从谱的测量精度就高了,所以如果在现有的测量总数据有限的情况下,将数据分成若干小段进行谱分析,得到频谱或功率谱的平均,测量精度就提高了,分段多了,每一段就小了,频率分辨率就粗了,这种情况下要取一个合适的折衷,在分辨率合适的情况下平均次数尽量多一些。

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是的,前期没有做多次统计平均。  发表于 2013-4-1 09:13

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 楼主| 发表于 2013-4-1 08:55 | 显示全部楼层
hcharlie 发表于 2013-3-29 21:19
分辨率高有好处,但也不需要太高。
像你测试的图形,谱的波动较大,那是因为你没有取多次统计平均,取多 ...

大体明白一些,以前做的太少了,理论也缺乏,我再看理论再多做一些体会一下吧。谢谢主任的指导。
发表于 2013-4-1 15:00 | 显示全部楼层
我说过,周期振动适宜用频谱,随机信号适宜用功率谱密度。
我细看你这个图,随机性是比较明显的,尤其在4~20Hz范围内随机的能量较大。
2.5和8Hz两个尖峰是比较明显的,这应该是两个共振,其它尖峰很多,但尚不能确定它们是不是共振,应该采用多次谱平均的方法,最好50~100次,真正的共振峰凸显出来,随机部分变平缓了。

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 楼主| 发表于 2013-4-1 16:15 | 显示全部楼层
hcharlie 发表于 2013-4-1 15:00
我说过,周期振动适宜用频谱,随机信号适宜用功率谱密度。
我细看你这个图,随机性是比较明显的,尤其在4~ ...

好的,学到不少。再次拜谢。
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