matlab中pwelch的使用与理解

我正在使用matlab中的pwelch方法计算一些风速测量的功率谱。到目前为止，我已经编写了以下代码作为示例：

t = 10800; % number of seconds in 3 hours
t = 1:t; % generate time vector
fs = 1; % sampling frequency (seconds)
A = 2; % amplitude
P = 1000; % period (seconds), the time it takes for the signal to repeat itself
f1 = 1/P; % number of cycles per second (i.e. how often the signal repeats itself every second).
y = A*sin(2*pi*f1*t); % signal

fh = figure(1);
set(fh,'color','white','Units', 'Inches', 'Position', [0,0,6,6],...
    'PaperUnits', 'Inches', 'PaperSize', [6,6]);
[pxx, f] = pwelch(y,[],[],[],fs);
loglog(f,10*(pxx),'k','linewidth',1.2);
xlabel('log10(cycles per s)');
ylabel('Spectral Density (dB Hz^{-1})');

我不能包括情节，因为我没有足够的声誉点

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这有意义吗？我一直在为在情节的右侧有噪音的想法而挣扎。分解后的信号是无噪声的正弦波，这种噪声来自何处？yaxis上的值为负值这一事实是否表明这些频率可以忽略不计？另外，如果风速是以m/s为单位测量的，那么在y轴上写单位的最佳方式是什么？这能转换成对环境科学家更有意义的东西吗？

你的结果很好<代码>数据库可能令人困惑

线性图将获得良好的视野

Fs = 1000;                    % Sampling frequency
T = 1/Fs;                     % Sample time
L = 1000;                     % Length of signal
t = (0:L-1)*T;                % Time vector
y = sin(2 * pi * 50 * t);     % 50Hz signal

一种

fft

方法

NFFT = 2^nextpow2(L); % Next power of 2 from length of y
Y = fft(y,NFFT)/L;
f = Fs/2*linspace(0,1,NFFT/2+1);
subplot(1,2,1);
plot(f,2*abs(Y(1:NFFT/2+1))) 
xlabel('Frequency (Hz)') 
ylabel('|Y(f)|')

subplot(1,2,2);
[pxx, freq] = pwelch(y,[],[],[],Fs);
plot(freq,10*(pxx),'k','linewidth',1.2);
xlabel('Frequency (Hz)'); 
ylabel('Spectral Density (Hz^{-1})');

pHelpch

approach

NFFT = 2^nextpow2(L); % Next power of 2 from length of y
Y = fft(y,NFFT)/L;
f = Fs/2*linspace(0,1,NFFT/2+1);
subplot(1,2,1);
plot(f,2*abs(Y(1:NFFT/2+1))) 
xlabel('Frequency (Hz)') 
ylabel('|Y(f)|')

subplot(1,2,2);
[pxx, freq] = pwelch(y,[],[],[],Fs);
plot(freq,10*(pxx),'k','linewidth',1.2);
xlabel('Frequency (Hz)'); 
ylabel('Spectral Density (Hz^{-1})');

正如您所看到的，它们都在

50Hz处有峰值

使用
loglog
对这两个


因此，“噪声”属于
1e-6
，也存在于
fft
中，可以忽略

对于你的第二个问题，我认为轴不会改变，它将再次成为
frequency
。对于
Fs
你应该使用风速的采样频率，比如如果你在一秒钟内有
10
个风速样本，你的
Fs
就是
10
。图表中频率越高，风速变化越大；频率越低，风速变化越小。
谢谢你的回答。我知道Hz意味着每秒的周期，所以我可以使用x轴上的值来计算信号的周期。然而，每赫兹在yaxis上代表什么？这个怎么用？例如，0.8 Hz-1的频谱密度实际上意味着什么？@Emmatebs，在
y
轴中，它意味着
y
的值代表一个频率值。它就像一张速度与时间的曲线图，其中速度为（m/s），时间为
s
@Emmatebs，我认为
.8-1Hz
是你的最高频带。所以这意味着风速的急剧变化。很好的答案。谢谢我会投票，但还没有足够的代表分数。@Rashid，非常感谢！谢谢！我会先尝试完成一些紧急的事情，然后我会在这里问一个公开的问题（这可能会对将来的人有所帮助）：）