Kraftspektral densitet (PSD) är ett mått på signalkraft fördelad över frekvensen. Beräkna PSD med hjälp av Fast Fourier Transform (FFT) är en vanlig metod i signalbehandling. Denna guide ger en steg-för-steg-process för att utföra denna beräkning korrekt.

Förbereda Signal Data

Börja med att samla in dina tidsdomänsignaldata. Se till att data provas i en konsekvent takt, känd som provtagningsfrekvensen. Ta bort eventuella DC-kompensation eller trender för att fokusera på frekvenskomponenterna i ränta.

Applicera FFT

Beräkning av FFT av den förberedda signalen. De flesta programmeringsmiljöer ger inbyggda FFT-funktioner. FFT omvandlar tidsdomändata till frekvensdomänen, vilket avslöjar amplituden av olika frekvenskomponenter.

Normalisera FFT-utgången genom att dela med antalet poäng i FFT för att få rätt amplitude-skalning.

Beräkna Power Spectral Density

Beräkna kraftspektrumet genom att tränga in i storleken på FFT-resultaten. För verkliga signaler, överväga bara de positiva frekvenserna på grund av symmetri.

För att få PSD, dela strömspektrumet med bandbredd i varje frekvens bin, vilket är provtagningsfrekvensen dividerat med antalet FFT-poäng. Denna normalisering står för distribution av makt över frekvenser.

Valfritt: Planera PSD

Anslut PSD mot frekvens för att visualisera fördelningen av makt. Använd logaritmiska skalor om det behövs för bättre klarhet i ett brett spektrum av effektnivåer.