MATLAB功率谱函数psd与pwelch的使用

您所在的位置：网站首页 › matlab中factor函数的用法 › MATLAB功率谱函数psd与pwelch的使用

MATLAB功率谱函数psd与pwelch的使用

2023-07-23 08:39| 来源: 网络整理| 查看: 265

一、遇到的问题

二、功率谱函数psd与pwelch的用法与区别

一、遇到的问题

在网上看到这样一个问题，然后搬过来记一下。

大家好，我用matlab的psd函数和pwelch函数求功率谱密度，但是得到的结果为什么下差大约30db，这个是怎么回事？

摘自：https://www.ilovematlab.cn/thread-339674-1-1.html

clear; Fs=1000; n=0:1/Fs:1; y=cos(2*pi*40*n)+3*cos(2*pi*100*n)+randn(size(n)); Nfft=1000; window=hanning(100); noverlap=20; dflag='none'; [Pxx,f]=psd(y,Nfft,Fs,window,noverlap); figure plot(f,10*log10(Pxx)); xlabel('frequency/Hz');ylabel('PSD/dB'); title('PSD-Welch method') hold on; [Pxx1,f1]=pwelch(y,window,noverlap,Nfft,Fs); plot(f1,10*log10(Pxx1),'r');

针对这个问题的答案是：

程序中用PSD的用法是较早版本中的函数用法，在现在的新版本中已不这样用了，是结合了spectrum函数一起使用。在较早版本中PSD函数得到的是功率谱，不是功率谱密度，所以与pwelch的结果（计算功率谱密度）会有30db的差别。

怎么解决这个问题呢？

[Pxx1,f1]=pwelch(y,window,noverlap,Nfft,Fs); %加入下面一段 Pxx1=Pxx1*Fs/2.0 Pxx1(1)=Pxx1(1)*2; Pxx1(length(Pxx1))=Pxx1(length(Pxx1))*2; 结果完全一样二、功率谱函数psd与pwelch的用法与区别

psd与pwelch均为求功率谱的函数，但是psd求得的功率谱不可直接使用还需要进行一定的变换。现给出二者的等价关系： [px,fx]=psd(x,nfft,fs,Windows,noverlap); px=px/fs*2;%---自谱 px([1,end])=px([1,end])/2; %---直流分量

与之等价的pwelch函数表达为： [px,fx]=pwelch(x,Windows,noverlap,nfft,fs);

其中， x --------- 时程信号； nfft--------傅里叶变换（fft）点数； Windows--窗函数，通常设为hanning(nfft) nooverlap-重叠的点数，通常为nfft/2； px---------求得的信号x的功率谱密度； fx----------对应px的频率序列。需要说明的是，若中间有个变量不知如何设定（如noverlap），却仍然想设定该变量后面的值，可采用中括号[]代替，[]则表示该变量并未设定具体值，而是采用函数默认值来取。

下面以一具体算例给大家做演示：

clear x=randn(10000,1);%生成随机信号 fs=10; %---------采样频率 nfft=1024;%-------fft点数 %---psd求谱 [px,fx]=psd(x,nfft,fs,hanning(nfft),nfft/2); px=px/fs*2; px([1,end])=px([1,end])/2; %---pwelch求谱 [px2,fx2]=pwelch(x,hanning(nfft),nfft/2,nfft,fs); %---绘图 figure semilogy(fx,px);hold on semilogy(fx2,px2,'r') legend('psd','pwelch') title('psd与pwelch方法求谱结果比较')

运行以上程序得到下图，由图可见psd曲线与pwelch曲线完全重合。

摘自：http://blog.sina.com.cn/s/blog_68e67e250102ycou.html

【本文地址】

MATLAB功率谱函数psd与pwelch的使用

MATLAB功率谱函数psd与pwelch的使用

今日新闻

推荐新闻