了解功率谱密度

Question

我很抱歉问一个基本问题。我是信号处理新手，想知道PSD和fft之间的区别。

我有一个音频信号。我通过在matlab中使用pwelch转换成PSD。但是，当我绘制这个信号时，我想看到x轴的频率（hz）和y轴的能量（db）。

但是，它并不像这样显示。

任何人都可以解释PSD和FFT之间的关系，请让我知道，如何绘制这两个东西。

感谢

Answer 1

为了把简单的事情（为第一遍），该FFT是实现离散傅立叶变换算法（DFT）。 DFT获取输入信号的N个点并执行傅里叶变换。绘制FFT输出幅度的平方后，即可得到信号的功率谱。

因此，DFT将N个点作为输入，并将N个点作为输出。如果您将信号看作是N个采样的帧，则DFT仅使用一个帧（N个点）来查找统计。

然而，pwelch方法是对多个帧的平均统计量。信号可以是长度很长的信号（比如L），其长度比N大很多倍.Pwelch方法首先计算前N个样本的DFT，然后向前看N个样本，直到所有的“帧”都被观察过。那么，剩下的就是长度为N的信号的每个样本大小N的每帧的DFT。假设N是256点，L是44100点。

因此，pwelch需L点（L> N）和吐出N个点的每一个的长度L的信号的长度N“帧”

有涉及窗更多的细节和是否要连续帧有一些样品相互重叠等。

我希望这有助于作为第一通解释。