Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Методы построения активных фильтров подавления импульсных помех в сетях электропитания промысловых судов

Горева Т. С., Портнягин Н. Н.,

3.10. Вычисление частотно-временных оценок спектра (спектрограммы)

B = specgram (a, nfft)

B = specgram (a, nfft, Fs, window)

Группа функций specgramвычисляет дискретное преобразование Фурье сигнала в скользящем окне. Спектрограммой называется зависимость амплитуды вычисления в окне ДПФ от момента времени, определяющего положение этого окна.

Функция B = specgram (a) вычисляет спектрограмму сигнала, заданного в векторе а. Скалярный параметр nfft содержит количество отсчетов, используемых при вычислении быстрого преобразования Фурье. Он определяет частоты, на которых производится оценка спектра. Скалярный параметр Fs задает частоту дискретизации. Параметр window позволяет задать тип окна и число отсчетов сигналаа в блоке.

Алгоритм:

Функция specgram вычисляет спектрограмму по алгоритму, состоящему из трех шагов [5]:

1. Исходная последовательность разбивается на перекрывающиеся блоки, на каждый из которых накладывается окно.

2. Выполняется преобразование Фурье блоков с помощью nfft - точечного алгоритма БПФ. Если число точек преобразования Фурье превышает количество отсчетов в окне, перед выполнением ДПФ блок дополняется нулями. Каждое из этих преобразований соответствует своему отрезку времени и образует отдельный столбец матрицы.

3. При четном nfft число строк в матрице В равно nfft/2 + 1, а при нечетном (nfft + 1)/2. Исходная последовательность должна содержать вещественные отсчеты.

Применим функцию spegram к модельному сигналу полученному при моделировании схемы в Simulink рис. 3.1. Получена спектрограмма представлена на рис. 3.3.

Рис.3.3. Фурье спектрограмма модельного сигнала