power spectral是什么意思，power spectral的意思翻译、用法、同义词、例句
常用词典
功率谱
例句
AMI generated code, and for its power spectral density and time - domain waveform.
产生AM i码，并求其功率谱密度和时域波形。
The concept of equivalent noisy power spectral density is introduced in this paper.
文中提出等效噪声功率谱密度的概念。
Objective: To study the effects of heart rate on power spectral of electrocardiogram.
目的：研究心率对心电频谱的影响。
The matrix of power spectral density function of fluctuating wind load is established first.
首先建立了脉动风荷载的功率谱密度函数矩阵。
The methods of computation and realization of signal power spectral density are mainly discussed.
文中主要描述了信号功率谱的计算和实现方法。
同义词
|power spectrum;功率谱
专业解析
"power spectral" 是一个信号处理领域的核心概念，通常指功率谱 (Power Spectrum) 或更精确地说功率谱密度 (Power Spectral Density, PSD)。它描述了信号功率在频率域上的分布情况。
以下是详细解释：
-
核心含义：
- 功率 (Power)： 在信号处理中，功率通常指信号的平均能量或强度。对于电信号，它可以类比为电阻上消耗的平均功率（电压平方或电流平方的平均值）。
- 谱 (Spectral)： 指在频率域（Frequency Domain）上的分析。它将信号分解成不同频率的正弦波分量。
- 结合： "Power Spectral" 因此指的是信号功率如何随频率变化。它回答了“信号中不同频率分量各自贡献了多少功率？”这个问题。
-
功率谱密度 (PSD) 的定义：
- 功率谱密度是功率谱概念的精确数学表达。它表示单位频率带宽内的信号功率。
- 单位通常是瓦特每赫兹 (W/Hz) 或根据信号类型（如电压信号）表示为伏特平方每赫兹 (V²/Hz)。
- 数学上，对于宽平稳随机信号，功率谱密度 $S{xx}(f)$ 是其自相关函数 $R{xx}(tau)$ 的傅里叶变换：
$$
S{xx}(f) = int{-infty}^{infty} R_{xx}(tau) e^{-j2pi ftau} dtau
$$
其中 $f$ 是频率，$tau$ 是时间延迟。
- 信号在某个频率区间 $[f_1, f2]$ 内的总功率 $P$ 可以通过对 PSD 在该区间积分得到：
$$
P = int{f_1}^{f2} S{xx}(f) df
$$
-
为什么重要（应用场景）：
- 分析随机信号： 对于确定性的周期信号，可以用傅里叶级数分析其频率分量。但对于随机信号（如噪声、通信信号、振动信号），其频率分量是随机变化的，功率谱密度是描述其频率域特性的主要工具。
- 识别频率成分： PSD 的峰值揭示了信号中占主导地位的频率分量。这在故障诊断（如机械振动分析）、脑电图/心电图分析、通信系统分析中非常有用。
- 量化噪声： 噪声的强度通常用其 PSD 来描述（例如，白噪声具有平坦的 PSD）。
- 系统特性： 线性时不变系统的频率响应特性可以通过输入和输出信号的 PSD 关系来分析。
- 信号带宽： PSD 定义了信号功率集中的频率范围，是确定信号带宽的关键依据。
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与相关概念的关系：
- 傅里叶变换： 功率谱密度可以通过对信号进行傅里叶变换并取其幅值平方的期望值来估算（周期图法），但更精确的估计方法（如 Welch 法）被广泛使用以减少方差。
- 能量谱密度： 能量谱密度 (ESD) 描述的是能量有限的瞬态信号的总能量在频率上的分布，单位是焦耳每赫兹 (J/Hz)。功率谱密度描述的是功率有限（通常是持续或随机的）信号的平均功率在频率上的分布密度。
来源参考：
网络扩展资料
“Power spectral”是信号处理和物理学中的专业术语，通常与“密度”组合为“功率谱密度”（Power Spectral Density, PSD），用于描述信号在频率域上的功率分布特性。以下是详细解释：
1.核心含义
- Power（功率）：在物理和工程学中，指单位时间内信号携带的能量或做功能力。
- Spectral（谱的）：指与频谱（频率分布）相关，即对信号进行频域分析。
- 组合意义：“Power spectral”描述信号功率在不同频率上的分布状态，常以“功率谱密度”（PSD）形式呈现。
2.数学定义
功率谱密度（PSD）的计算通常基于傅里叶变换。对于一个随机信号 ( x(t) )，其PSD定义为：
$$
S{xx}(f) = lim{T to infty} frac{1}{T} mathbb{E} left[ left| X_T(f) right| right]
$$
其中：
- ( S_{xx}(f) ) 表示频率 ( f ) 处的功率密度；
- ( X_T(f) ) 是信号 ( x(t) ) 的傅里叶变换；
- ( mathbb{E} ) 表示期望值。
3.应用领域
- 信号处理：分析噪声、振动等随机信号的频域特性（如脑电信号分析）。
- 表面工程：评估材料表面纹理在不同空间频率的能量分布（如超光滑表面检测）。
- 通信系统：评估信号带宽和抗干扰能力。
4.特点
- 单位：通常为瓦特/赫兹（W/Hz），反映单位频率内的功率。
- 图形表示：PSD曲线横轴为频率，纵轴为功率密度，可直观显示信号能量集中的频段。
5.实际意义
通过PSD可以：
- 检测信号中的周期性成分（如轴承磨损特征）；
- 滤除高频噪声，优化系统设计；
- 量化随机信号的频域特性（如声波、电磁波分析）。
如需更具体的应用案例或公式推导，可进一步参考信号处理教材或专业文献。
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