统计自由度、谱线数！？

fatah8888 · 发表于 2010-12-14 17:57

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本帖最后由 fatah8888 于 2010-12-14 18:37 编辑

各位大侠，小弟有几个概念没有搞清楚？麻烦解释下下。
谢谢
统计自由度（statistical degrees of freedom)
谱线数（the number of spectral lines)
最后：宽频带随机振动试验中谱线数有要求吗！？
大于200？！
不胜感激！

hcharlie · 发表于 2010-12-14 19:36

本帖最后由 hcharlie 于 2010-12-15 19:37 编辑

回复 1 # fatah8888 的帖子

统计自由度的大小决定随机事件的统计精度，为了保证随机振动试验一定的精度要求有足够的统计自由度，也不宜过大。如果需要选择可以选择100~200，相当于50~100次的算术平均次数。下图表示不同平均次数对精度的影响：

谱线数太小频率分辨率太大，太大了均衡太慢。对于2000HZ的试验通常选400线，但如有条件可以按美军标MIL-STD-810推荐的选800谱线。最高频率较低时谱线数可以小一点。

fatah8888 · 发表于 2010-12-14 19:52

嗯，非常感谢。
虽然您所讲的我现在尚不能完全理解，但还是给我提供了一个很专业的思路。
我会继续努力，自己把这个东西彻底搞定。
再次感谢。

fatah8888 · 发表于 2010-12-14 20:00

回复 2 # hcharlie 的帖子

还是想继续请教下：
这个statistical degrees of freedom中的DOF跟振动系统本身固有的那个自由度有关系吗！？！？
同样地，谱线数！！？加速度功率谱曲线有多条吗！？！？

hcharlie · 发表于 2010-12-15 08:11

本帖最后由 hcharlie 于 2010-12-15 09:07 编辑

fatah8888 发表于 2010-12-14 20:00

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回复 2 # hcharlie 的帖子

还是想继续请教下：
这个statistical degrees of freedom中的DOF跟振动系统本身固有的那个自由度有关系吗！？！？
同样地，谱线数！！？加速度功率谱曲线有多条吗！？！？

这个统计自由度和那个自由度完全是两回事。
谱线数是指组成一条功率谱曲线的频率点数。比如最高频率2000Hz，400谱线，则频率分辨率为5 Hz，即从0~2000Hz，每5Hz点有一个功率谱值。

fatah8888 · 发表于 2010-12-15 11:32

专业。
谢谢爷们。

yinhy9 · 发表于 2010-12-16 11:34

学习了！我也正有些模糊！谢谢！

hcharlie · 发表于 2010-12-16 15:56

本帖最后由 hcharlie 于 2011-1-23 12:16 编辑

在随机振动试验中，如果采集一帧数据点1024点，经过FFT以后可以得到512个频率点的数据，为什么通常取400谱线而不取512线呢？
这是为了抗混滤波的需要。
我们知道实际滤波器带外衰减有一定的斜率，比如100dB/Oct，算是比较高的了，我们定最高频率2000Hz在400谱线上，则第512线为2560Hz，根据镜像原理，只有624线及以上频率的数据才可能反射到400线以内，这样我们如将401-512谱线的数据扔掉，512~623线反射过来的数据也被扔掉了，相当于上例中2000~3120Hz（正好是滤波器的过渡段）的数据被扔掉，3120Hz以上频率的信号基本上已经被滤干净，反射到有用的数据段微乎其微了。
所以常用的400谱线相当于1024个采样，800线相当于2048点等等。采样频率是最高频率的2.56倍，对应2000Hz试验为5120Hz。
也可以不取2.56倍，有些早期的控制仪取到4倍，比如试验频率2560，采集频率10240，1024点取256线，这样对滤波器的要求要降低些。

hcharlie · 发表于 2010-12-17 10:45

本帖最后由 hcharlie 于 2010-12-17 10:56 编辑

有些控制器谱线数是从100，200，400，800。。。几挡可选的，这上面已经说过了；
有些控制器谱线数可由试验者设置，比如100~1600内任意设置，就更灵活一些。比如做1800Hz试验，如选400线，则频率分辨率为4.5Hz，采集频率为1800*2.56=4608；如果设置成360线，则频率分辨率为5Hz，实际做法还是采集1024点，采集频率5120Hz，扔掉361~512谱线数据。两种做法试验结果差不多，频率分辨率成为整数好看一些。
如果滤波频率是固定几挡，上面情况下只能选2000Hz挡，则选360线比选400线滤波更合适些了，什么原因自己想吧。

wuzhijun117420 · 发表于 2010-12-20 08:56

分析的很好。这些理论其实对我们学习者来说，翻来倒去够绕人的。不过理解后就不难了。谢了

rainy912 · 发表于 2010-12-20 12:35

回复 8 # hcharlie 的帖子

看晕了，非常感谢你

liaobudenan · 发表于 2010-12-23 00:46

知耻而后勇嘛，看晕了没有关系，继续学习！

yangqingyu · 发表于 2012-5-23 15:21

Riquelme · 发表于 2012-5-23 16:04

hcharlie 发表于 2010-12-14 19:36

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回复 1 # fatah8888 的帖子

统计自由度的大小决定随机事件的统计精度，为了保证随机振动试验一定的精度要 ...

能具体讲讲统计自由度的意义吗？随机里不同DOF对实验会产生怎么样的影响？一般测试如何设置DOF值？

hcharlie · 发表于 2012-5-23 16:18

回复 14 # Riquelme 的帖子

参考2楼的图，图中DOF=平均次数的2倍，决定了精度，比如平均100次的图DOF＝２００

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[随机振动] 统计自由度、谱线数！？

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