Бин-центры
 | В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения )
|
– Тестовый сигнал центров бинов это сигнал, который был сконструирован таким образом, что он имеет частотные компоненты на БПФ частотах центров бинов БПФ . Это позволяет проводить анализ без оконной функции в синхронной системе измерения.
Фон
[ редактировать ]При выполнении БПФ спектральных измерений на основе оконная функция традиционно используется для уменьшения влияния разрывов на концах буфера БПФ, но это приводит к утечке спектра . При генерации одночастотного тестового сигнала для анализа БПФ можно создать такую частоту, которая идеально совмещается с центральной частотой бина БПФ. Эти частоты кратны частотному разрешению БПФ, определяемому частотой дискретизации, деленной на количество точек выборки. Это приводит к отсутствию утечки спектра, и вся мощность сигнала присутствует только в одном элементе БПФ. Если смотреть во временной области, синусоидальная волна будет помещаться в центре ячейки БПФ, если она имеет полное количество циклов в пределах длины буфера выборки. Такие сигналы можно анализировать без оконной функции БПФ при условии, что система синхронна (т. е. генерация и анализ сигналов используют один и тот же источник тактовых импульсов). Отсюда следует, что стимул может быть построен из множества синусоидальных волн (столько, сколько существует БПФ). бины), и сигнал по-прежнему можно анализировать без оконной функции БПФ. Это называется многотональный анализ . Амплитуда и фаза этих синусоидальных составляющих могут свободно регулироваться для создания сигнала с определенной частотной характеристикой.
Использование
[ редактировать ]Использование методов анализа центров бинов математически присуще спектральному анализу БПФ. Ситуация изменилась с появлением цифровых систем спектрального анализа , способных генерировать такие сигналы и анализировать их в синхронной системе. В мире тестирования звуковых частот традиционно одиночные синусоидальные волны или шумовые используются сигналы.
Чтобы измерить частотную характеристику с помощью синусоидальной волны , сигнал должен будет проходить через интересующие частоты дискретными шагами, давая ему время стабилизироваться при измерении его амплитуды на каждом шаге. Использование шумового сигнала, который по своей сути является случайным, требует значительного усреднения , чтобы получить четкое представление о тренде. Кроме того, создание взвешенных шумовых сигналов во временной области представляет множество проблем.
Сигнал центров бинов может давать частотную характеристику с тысячами частотных точек за один захват буфера БПФ и не требует усреднения. Также возможно создание стимулов, имеющих определенные спектральные характеристики.