power spectral是什麼意思，power spectral的意思翻譯、用法、同義詞、例句
常用詞典
功率譜
例句
AMI generated code, and for its power spectral density and time - domain waveform.
産生AM i碼，并求其功率譜密度和時域波形。
The concept of equivalent noisy power spectral density is introduced in this paper.
文中提出等效噪聲功率譜密度的概念。
Objective: To study the effects of heart rate on power spectral of electrocardiogram.
目的：研究心率對心電頻譜的影響。
The matrix of power spectral density function of fluctuating wind load is established first.
首先建立了脈動風荷載的功率譜密度函數矩陣。
The methods of computation and realization of signal power spectral density are mainly discussed.
文中主要描述了信號功率譜的計算和實現方法。
同義詞
|power spectrum;功率譜
專業解析
"power spectral" 是一個信號處理領域的核心概念，通常指功率譜 (Power Spectrum) 或更精确地說功率譜密度 (Power Spectral Density, PSD)。它描述了信號功率在頻率域上的分布情況。
以下是詳細解釋：
-
核心含義：
- 功率 (Power)： 在信號處理中，功率通常指信號的平均能量或強度。對于電信號，它可以類比為電阻上消耗的平均功率（電壓平方或電流平方的平均值）。
- 譜 (Spectral)： 指在頻率域（Frequency Domain）上的分析。它将信號分解成不同頻率的正弦波分量。
- 結合： "Power Spectral" 因此指的是信號功率如何隨頻率變化。它回答了“信號中不同頻率分量各自貢獻了多少功率？”這個問題。
-
功率譜密度 (PSD) 的定義：
- 功率譜密度是功率譜概念的精确數學表達。它表示單位頻率帶寬内的信號功率。
- 單位通常是瓦特每赫茲 (W/Hz) 或根據信號類型（如電壓信號）表示為伏特平方每赫茲 (V²/Hz)。
- 數學上，對于寬平穩隨機信號，功率譜密度 $S{xx}(f)$ 是其自相關函數 $R{xx}(tau)$ 的傅裡葉變換：
$$
S{xx}(f) = int{-infty}^{infty} R_{xx}(tau) e^{-j2pi ftau} dtau
$$
其中 $f$ 是頻率，$tau$ 是時間延遲。
- 信號在某個頻率區間 $[f_1, f2]$ 内的總功率 $P$ 可以通過對 PSD 在該區間積分得到：
$$
P = int{f_1}^{f2} S{xx}(f) df
$$
-
為什麼重要（應用場景）：
- 分析隨機信號： 對于确定性的周期信號，可以用傅裡葉級數分析其頻率分量。但對于隨機信號（如噪聲、通信信號、振動信號），其頻率分量是隨機變化的，功率譜密度是描述其頻率域特性的主要工具。
- 識别頻率成分： PSD 的峰值揭示了信號中占主導地位的頻率分量。這在故障診斷（如機械振動分析）、腦電圖/心電圖分析、通信系統分析中非常有用。
- 量化噪聲： 噪聲的強度通常用其 PSD 來描述（例如，白噪聲具有平坦的 PSD）。
- 系統特性： 線性時不變系統的頻率響應特性可以通過輸入和輸出信號的 PSD 關系來分析。
- 信號帶寬： PSD 定義了信號功率集中的頻率範圍，是确定信號帶寬的關鍵依據。
-
與相關概念的關系：
- 傅裡葉變換： 功率譜密度可以通過對信號進行傅裡葉變換并取其幅值平方的期望值來估算（周期圖法），但更精确的估計方法（如 Welch 法）被廣泛使用以減少方差。
- 能量譜密度： 能量譜密度 (ESD) 描述的是能量有限的瞬态信號的總能量在頻率上的分布，單位是焦耳每赫茲 (J/Hz)。功率譜密度描述的是功率有限（通常是持續或隨機的）信號的平均功率在頻率上的分布密度。
來源參考：
網絡擴展資料
“Power spectral”是信號處理和物理學中的專業術語，通常與“密度”組合為“功率譜密度”（Power Spectral Density, PSD），用于描述信號在頻率域上的功率分布特性。以下是詳細解釋：
1.核心含義
- Power（功率）：在物理和工程學中，指單位時間内信號攜帶的能量或做功能力。
- Spectral（譜的）：指與頻譜（頻率分布）相關，即對信號進行頻域分析。
- 組合意義：“Power spectral”描述信號功率在不同頻率上的分布狀态，常以“功率譜密度”（PSD）形式呈現。
2.數學定義
功率譜密度（PSD）的計算通常基于傅裡葉變換。對于一個隨機信號 ( x(t) )，其PSD定義為：
$$
S{xx}(f) = lim{T to infty} frac{1}{T} mathbb{E} left[ left| X_T(f) right| right]
$$
其中：
- ( S_{xx}(f) ) 表示頻率 ( f ) 處的功率密度；
- ( X_T(f) ) 是信號 ( x(t) ) 的傅裡葉變換；
- ( mathbb{E} ) 表示期望值。
3.應用領域
- 信號處理：分析噪聲、振動等隨機信號的頻域特性（如腦電信號分析）。
- 表面工程：評估材料表面紋理在不同空間頻率的能量分布（如超光滑表面檢測）。
- 通信系統：評估信號帶寬和抗幹擾能力。
4.特點
- 單位：通常為瓦特/赫茲（W/Hz），反映單位頻率内的功率。
- 圖形表示：PSD曲線橫軸為頻率，縱軸為功率密度，可直觀顯示信號能量集中的頻段。
5.實際意義
通過PSD可以：
- 檢測信號中的周期性成分（如軸承磨損特征）；
- 濾除高頻噪聲，優化系統設計；
- 量化隨機信號的頻域特性（如聲波、電磁波分析）。
如需更具體的應用案例或公式推導，可進一步參考信號處理教材或專業文獻。
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