频谱分辨率、功率密度谱psd

问题:
频谱分辨率的作用是什么?
如频谱分辨率为3HZ,其物理意义是什么
功率密度谱是什么?
功率密度谱和功率的关系是什么?

频率分辨率的定义

DFT后频域相邻刻度之间的实际频率之差,还一般解释为能够分辨出的两个最小的频点间隔。在《Understanding Digital Signal Processing 》一书中作者提到频率分辨率为
频谱分辨率、功率密度谱psd_第1张图片

采样频率 - Fs
采样点 - N
采样时间 - t
其中可知 N = Fst
对于傅里叶变换来说,其频谱分辨率为 Fs/N = Fs/(Fs
t) = 1/t

比如频率分辨率为8HZ,代表频域相邻两个刻度之间有8个点,相比3HZ较为稀疏。

如何提高频率分辨率

在采样率一定的条件下,只有通过增加输入的采样点数来提高,这就引出了一个问题,所谓的零填充方法提高频率分辨率,实际上只是减小了频域采样的间隔,避免了频谱泄露问题,那间隔减小后不是增大了频率分辨率吗,其实不是,这种所谓的提高只是通过补零带来的效果,使得,实际信号的频率分辨率并没有增加。再者,从信息论的角度出发,补零并没有增加信息量,所谓不会提高频率分辨率。所以频率分辨率只与采样时间有关,通过增加采样时间,提高信息量来提高频率分辨率。

功率密度谱

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