パワースペクトル密度(PSD)は、周波数を分散する信号電力の計測です。Fast Fourier Transform(FFT)を使用してPSDを計算することは、信号処理の一般的な方法です。このガイドは、この計算を正確に実行するためのステップバイステッププロセスを提供します。

信号データを準備する

タイムドメインのシグナルデータを収集し始めます。 データの見本が一貫した速度で見本抽出され、サンプリング周波数として知られています。 利益の周波数コンポーネントに焦点を当てるために、任意のDCオフセットまたはトレンドを削除します。

FFT の適用

準備された信号のFFTを計算します。ほとんどのプログラミング環境は作り付けのFFT機能を提供します。FFTは時間ドメインデータを周波数ドメインに変換し、異なる周波数コンポーネントの広さを明らかにします。

FFT のポイント数を分岐して、正しい振幅のスケーリングを得るための FFT 出力を正規化します。

電力分光密度の計算

FFT結果の倍率をスキャリングすることで、電力スペクトルを計算します。実際の信号については、対称による正の周波数のみを考慮してください。

PSD を取得するには、FFT ポイント数で分かれるサンプリング周波数である各周波数の帯域幅で電力スペクトルを分割します。この正規化は、周波数間で電力の分布を占めます。

オプション: PSD をプロットする

周波数に対してPSDをプロットして電力の分布を視覚化します。 幅広い電力レベルの優れた明快さのために必要に応じて、ロジカルスケールを使用してください。