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一、遇到的問題

二、功率譜函數psd與pwelch的用法與區別

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一、遇到的問題

在網上看到這樣一個問題，然后搬過來記一下。

大家好，我用matlab的psd函數和pwelch函數求功率譜密度，但是得到的結果為什么下差大約30db，這個是怎么回事？

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');

針對這個問題的答案是：

程序中用PSD的用法是較早版本中的函數用法，在現在的新版本中已不這樣用了，是結合了spectrum函數一起使用。在較早版本中PSD函數得到的是功率譜，不是功率譜密度，所以與pwelch的結果（計算功率譜密度）會有30db的差別。

?怎么解決這個問題呢？

[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; 結果完全一樣

二、功率譜函數psd與pwelch的用法與區別

psd與pwelch均為求功率譜的函數，但是psd求得的功率譜不可直接使用還需要進行一定的變換。
現給出二者的等價關系：
[px,fx]=psd(x,nfft,fs,Windows,noverlap);
?px=px/fs*2;%---自譜
px([1,end])=px([1,end])/2; %---直流分量

與之等價的pwelch函數表達為：
[px,fx]=pwelch(x,Windows,noverlap,nfft,fs);

其中，
x --------- 時程信號；
nfft--------傅里葉變換（fft）點數；
Windows--窗函數，通常設為hanning(nfft)
nooverlap-重疊的點數，通常為nfft/2；
px---------求得的信號x的功率譜密度；
fx----------對應px的頻率序列。
需要說明的是，若中間有個變量不知如何設定（如noverlap），卻仍然想設定該變量后面的值，
可采用中括號[]代替，[]則表示該變量并未設定具體值，而是采用函數默認值來取。

下面以一具體算例給大家做演示：

clear x=randn(10000,1);%生成隨機信號 fs=10; ?%---------采樣頻率 nfft=1024;%-------fft點數 %---psd求譜 [px,fx]=psd(x,nfft,fs,hanning(nfft),nfft/2); px=px/fs*2; px([1,end])=px([1,end])/2;? %---pwelch求譜 [px2,fx2]=pwelch(x,hanning(nfft),nfft/2,nfft,fs); %---繪圖 figure semilogy(fx,px);hold on semilogy(fx2,px2,'r') legend('psd','pwelch') title('psd與pwelch方法求譜結果比較')

運行以上程序得到下圖，由圖可見psd曲線與pwelch曲線完全重合。

..

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

總結

以上是生活随笔為你收集整理的MATLAB功率谱函数psd与pwelch的使用的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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