頻譜分析儀的校正方式和頻譜分析
日期:2018年10月24日 / 人氣: / 來源:lyjiewei.cn
頻譜分析儀的儀器校正是采用屏幕顯示的方式,顯然屏幕顯示系統(tǒng)的時間常數(shù)與臨界阻尼指示器的機(jī)械時間常數(shù)之間有顯著的差異,因此,儀器檢測指示值之間存在著換算關(guān)系。否則兩種儀器的測量結(jié)果不具有互換性。
另外,還需指出的是通常頻譜分析儀沒有前置預(yù)選器,用它測量電磁干擾時,必須插入前置預(yù)選器,否則會產(chǎn)生測量誤差,干擾脈沖的重復(fù)頻率越低,引入的測量誤差越大。
當(dāng)儀器校驗(yàn)有強(qiáng)基波信號存在的情況下測量弱亂真信號時,為了防止頻譜分析儀的輸入電路遭到破壞,應(yīng)在頻譜分析儀的輸入端口插入濾波器,對受試設(shè)備的基波頻率提供30db的衰減即可滿足要求,對于多個基波頻率就需要多個這樣的濾波器。
為了滿足視覺上的需要而使用較低的掃描次數(shù)時,頻譜分析儀應(yīng)能將顯示以某種形式儲存起來。
頻譜分析:
頻譜分析是一種將復(fù)噪聲號分解為較簡單信號的技術(shù)。許多物理信號均可以表示為許多不同頻率簡單信號的和。找出一個信號在不同頻率下的信息(可能是幅度、功率、強(qiáng)度或相位等)的作法就是頻譜分析。
頻譜分析可以對整個信號進(jìn)行。不過有時也會將信號分割成幾段,再針對各段的信號進(jìn)行頻譜分析。周期函數(shù)(例如 )最適合只考慮一個周期的信號來進(jìn)行頻譜分析。傅里葉分析中有許多分析非周期函數(shù)時需要的數(shù)學(xué)工具。
一個函數(shù)的傅里葉變換包括了原始信號中的所有信息,只是表示的型式不同。因此可以用反傅里葉變換重組原始的信號。若要完整的重組原始信號,需要有每個頻率下的幅度及其相位,這些信息可以用二維向量、復(fù)數(shù)、或是極座標(biāo)下的大小及角度來表示。在信號處理中常常考慮幅度的平方,也就是功率,所得的就是功率譜密度。
實(shí)際上,大部分的儀器及軟件都用快速傅里葉變換來產(chǎn)生頻譜的信號??焖俑道锶~變換是一種針對采樣信號計(jì)算離散傅里葉變換的數(shù)學(xué)工具,可以近似傅里葉變換的結(jié)果。
隨機(jī)性信號(或噪聲)的傅里葉變換也是隨機(jī)性的。需要利用一些取平均值的方式來得到其頻率分布(frequency distribution)。一般來說會將資料依一定的時間分段,將各段資料進(jìn)行傅里葉變換,再將變換后的幅度或幅度平方(幅度平方較常用)平均,以得到傅里葉變換的平均值。在處理取様?shù)臅r域資料時,常用上述的作法,配合離散傅里葉變換來處理,這種處理方式稱為Welch法(Welch's method)。若所得的頻譜是平的,此信號會視為“白噪聲”,不過許多信號在時域下看似噪聲,卻可以借由這樣的處理方式得到一些頻域的信息。
作者:HZM
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