信号处理与频谱分析:交叉功率谱、相位和互相关计算
这段代码是用于信号处理和频谱分析的,主要用于计算两个信号的交叉功率谱密度、相位和互相关度。以下是对代码的详细分析:
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变量定义: 代码首先定义了一些变量,包括:
s: 筛选器窗口的宽度,单位为ts数量(ts表示每个窗口包含的样本数量)。wx: 汉宁滤波器的系数,用于平滑信号。fs: 探针的采样率,单位为kHz。fre_cal: 用于计算分析频率范围的变量,等于 (length(data1)-ts)/(ts/2)。range_butter: Butterworth滤波器的频率范围,单位为MHz。coef1,coef2: Butterworth滤波器的系数。
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Butterworth滤波: 代码对两个数据
data1和data2使用butter函数进行Butterworth滤波,以消除噪声,并将处理后的数据分别存储在data1_but和data2_but中。 -
快速傅里叶变换 (FFT): 代码使用
fft函数对滤波后的数据进行FFT变换,将其转换到频率域。为了计算每个窗口的频谱,代码将数据分成多个窗口,每个窗口的长度为ts。然后,代码对每个窗口的数据进行FFT变换,并将结果存储在data1_fft和data2_fft中。 -
去趋势化: 为了减少数据中的波动,代码使用
detrend函数对每个窗口的数据进行去趋势化,并将结果存储在data1_detr和data2_detr中。 -
交叉功率谱密度、相位和互相关度: 代码计算了两个信号的交叉功率谱密度、相位和互相关度。具体步骤如下:
- 计算每个窗口的交叉功率谱密度,并存储在
power_cross中。 - 计算每个窗口的相位,并存储在
phase中。 - 计算每个窗口的互相关度,并存储在
corherency中。
- 计算每个窗口的交叉功率谱密度,并存储在
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功率谱密度: 代码计算了
data1和data2的功率谱密度,并分别存储在power1和power2中。 -
绘图: 代码绘制了五个子图,展示了以下信息:
- 原始数据的功率谱密度 (
power1)。 - 处理后的数据的功率谱密度 (
power2)。 - 交叉功率谱密度 (
power_cross)。 - 互相关度 (
corherency)。 - 相位 (
phase)。
- 原始数据的功率谱密度 (
这段代码可以帮助我们分析信号的频率和相位,以及检测两个信号之间的相互作用。例如,我们可以观察交叉功率谱密度和互相关度,以了解两个信号在哪些频率范围内具有较强的相关性。通过分析相位,我们可以了解两个信号之间的时序关系。
需要注意的是,代码中还有一些变量,例如 fBegin 和 fEnd,它们的定义和作用在代码中没有给出。这些变量可能需要根据具体应用进行调整。
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