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matlab-analyze-spectrum

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更新于 10-16 00:21

技能介绍

用途:在 MATLAB 中计算、可视化并提取信号频谱测量值,使用 Signal Processing Toolbox。适用于计算频率成分(FFT、周期图、PSD、功率谱)、估计功率谱密度(Welch、周期图、参数法)、比较两信号频率成分(互谱、相干)、查找谱峰(主频、谐波)、测量带宽/带功率/占用带宽,以及用 spectrumAnalyzer、dsp.SpectrumEstimator、dsp.CrossSpectrumEstimator 做流式(逐帧)频谱分析。不适用于滤波器设计、时频/频谱图分析、音频专用特征、控制系统频率响应。

主要能力:提供批量与流式两种模式判断;初步诊断(采样类型、数据质量、长度、谱特性、AR 拟合、音调计数);输出类型选择(PSD、功率谱、幅度谱、倍频程);估计器选择决策树与速查表;窗函数选择;关键函数包括 pspectrum、periodogram、pwelch、pmtm、cpsd、mscohere、pburg、pmusic、rootmusic、findpeaks、refinepeaks、bandpower、obw、powerbw、poctave、plomb、spectralFlatness 等。

使用方式:先判断批量或流式;对用户数据运行诊断;预处理 NaN/缺口(非均匀数据用 plomb),仅在 DC/趋势明显失真时用 detrend(x);选择输出类型与估计器;用显式 Fs 计算;绘图并标注 Hz、dB 或线性单位;用 findpeaks、bandpower、obw、powerbw 提取指标;用 Parseval 定理或已知音调电平验证。默认从 pspectrum 开始,需要显式控制时用 pwelch/periodogram,除非用户明确要求否则不用手写 FFT。dB 用 pow2db(x),不要用 10*log10(x)。

限制:流式分析需 DSP System Toolbox;时频/频谱图、音频专用特征、控制系统频率响应不在本技能范围;参数法需已知正弦数量或 AR 假设;MUSIC 输出为伪谱,峰高不等于功率;poctave 仅支持 'power' 与 'spectrogram' 类型,须用 'BandsPerOctave',3。具体收费、价格、平台与效果资料暂未提供。