来源:智能故障诊断与预测微信公众号(ID:PHM-CUMT),作者:杨建华。
频谱分析作为信号处理中最常见的方法,一直深受人们的喜爱。时域被噪声覆盖而显得杂乱无章的信号,往往在频域中能有效识别信号的特征信息。传统的频谱分析技术一般采用快速傅里叶变换 (FFT),得到粗略的“全景频谱”,频谱中的每一根谱线代表着信号所具有的频率成分的大小。在实际应用中,往往需要对感兴趣的窄带频谱区间进行细微观察和分析,得到更为密集的频谱。频谱的稀疏与稠密与频率分辨率有着直接的联系,如何提高频率分辨率就成为了关键因素。
频率分辨率的解释
信号采样频率为fs,采样点数为N,采样间隔为Ts=1/fs,则频率分辨率可以解释为
式中,T 为信号采样时间,信号长度为L。采样时间与采样长度成正比。由公式可以看出,信号长度越长,频率分辨率就越好。增加信号的数据长度可通过在相同采样频率fs 下增加采样点数N ,或在相同采样点数N 下降低采样频率f