双边功率谱密度和单边功率谱密度_功率谱密度如何理解?

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说到功率谱密度,那就不得不提功率谱,能量谱密度,频谱,频谱密度的概念。

我最近也写过类似的文章,文章介绍了集中“谱”的基本概念,可以作为一种基础知识了解。

1Ω的电阻

我们为什么关注一个1Ω的电阻呢?图1

就是因为它是1,所以在计算中可以省略。

图1 1Ω电阻两端的电压信号x(t)

给定一个1Ω的电阻,其两端电压为V,电流为I,那么在时间T之内,电阻消耗的能量Er为:

那么电阻在单位时间内消耗的能量,我们称之为瞬时功率Pr

看到没,平方!这就是很多教科书求功率能量时候,为什么一上来,就喜欢平方!

现在我们把电压换成普通信号x(t),x(t)随着时间t变化。

那么现在信号的功率为Px

在时间T内,信号的能量可以表示为Ex

把这里时间变化区间改成∞,也就是积分上下限,改为为-∞到+∞,可以定义为一般信号的能量E:

如果E存在为一个正的有限值,我们把x(t)叫做能量信号。

现在定义信号x(t)的平均功率为P,能量除以时间就是功率

若第一个极限E存在,即称为能量信号;

若第二个极限P存在,则称为功率信号。

这个2个公式适用与普遍的信号的,一个不存在,就试试另外一个&



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