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信号的频谱 频谱密度 功率谱密度 能量谱密度

搞清楚上面两个概念之后,我们再来看信号的频率特性分类,有四种:功率信号的频谱、能量信号的频谱密度、功率信号的功率谱(密度)和能量信号的能量谱密度 功率信号的频谱:   周期性功率信号的频谱函数为: ?...能量信号的频谱密度s(f)和周期性功率信号的频谱Cn的区别主要为:   1. .S(f)是连续谱,Cn是离散谱。即周期对应离散,非周期对应连续。   2. S(f)的单位是V/Hz,Cn的单位是V。...称为能量信号的能量谱密度,它表示在频率f处宽度为df的频带内的信号能量,或者可以看做是单位频带内的信号能量。 功率信号的功率谱(密度):   这里为什么要把密度加括号呢?...因为当我们说功率谱的时候,其实指的就是功率谱密度,它表示单位频率的信号功率。   ...这种说法其实是有问题的,因为E/T表示的是平均功率,而不是功率谱,平均功率并没有谱的概念。   信号的平均功率定义为: ? 设 表示信号的功率谱密度,则有 ? 因此,信号的功率谱密度为: ?

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    间接法加窗分析信号的功率谱

    文章分类在 通信领域笔记: 通信领域笔记(3)---《间接法加窗分析信号的功率谱》 间接法加窗分析信号的功率谱 1、设计要求 2、理论分析推导 2.1间接法理论分析 维纳辛钦定理指出...,随机信号的相关函数与它的功率谱是一对傅里叶变换对。...3.1.2五种窗函数进行截断的频谱泄露差异 3.1.3 五种窗函数计算功率谱 间接法加窗求解的窗函数功率谱图比较 加入5dB、0dB、-5dB、-10dB高斯白噪声功率谱比较图: 补充信号功率谱分析...Welch法加窗求解的窗函数功率谱图比较 4、Matlab程序实现 %% 时间:2023.11.8 %通过Matlab产生如下信号:x(n)=2cos(2pif1n)+2cos(2pif2n)+2cos...Pxx3(index+1)); plot_Pxx4 = 10*log10(Pxx4(index+1)); plot_Pxx5 = 10*log10(Pxx5(index+1)); %% 窗函数功率谱图比较

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    脉冲幅度调制信号的功率谱计算

    本篇文章是博主在通信等领域学习时,用于个人学习、研究或者欣赏使用,并基于博主对人工智能等领域的一些理解而记录的学习摘录和笔记,若有不当和侵权之处,指出后将会立即改正,还望谅解。...文章分类在通信领域笔记: 通信领域笔记(1)---《脉冲幅度调制信号的功率谱计算》 脉冲幅度调制信号的功率谱计算 1、背景分析 2、PAM理论推导 3、仿真过程设计 4、仿真及结果分析 5、小结...]=pwelch(modulated_signal,window1,noverlap,nfft,Fs,'centered','power'); plot_Pxx1=10*log10(Pxx1); %绘制...dB/Hz)') subplot(2,2,4); plot(f1,plot_Pxx1); xlabel('Frequency(Hz)'); ylabel('PSD(dB/Hz)') %通过fft获得功率谱...G_s = abs(fft(pam_signal)).^2/Fs;%矩形脉冲 plot_G_s=10*log10(G_s); %这三步的目的是将功率谱中心搬到0频点,画双边谱 x = plot_G_s

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    R绘制甲基化和表达谱联合分析热图

    那么这时候,一种好的展示结果的方式无疑会为发表高分文章增光添彩。 本次,我们将展示一个甲基化与表达谱联合分析的热图。...我们先上效果图: ? 其实代码并不长,关键在于如何准备作图所用数据以及对代码的理解上,所以下面将着重对这两点进行解释说明。...我们可以通过此全局函数同时为所有热图/注释设置一些参数。需要注意的是,一定将它放在热图代码(也就是Heatmap())之前,并在绘制热图后重置所有选项值以消除对下一个热图的影响。 #可以通过?...如果需要组合超过一个热图,用户可以通过+操作符添加热图。默认情况下,将两个热图通过+连接后,第二个热图的行聚类树会去掉,行的顺序会与是第一个热图的顺序保持一致。...相反,低甲基化的DMR富含转录起始位点(TSS)和增强子。 知识点总结 1.ComplexHeatmap可实现单个热图的相加以实现数据之间的联合。

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    音频特征建模:音频特征提取

    文章目录 python_speech_features 滤波器与MFCC 梅尔音阶 步骤 计算梅尔滤波器组 微分系数和加速度系数 python_speech_features 滤波器与MFCC 任何自动语音识别系统的第一步都是提取特征...梅尔频率倒谱系数(MFCC)是广泛用于自动语音和说话者识别的功能。 将信号分成短帧。...对于每个帧,计算功率谱的周期图估计。 将梅尔滤波器组应用于功率谱,对每个滤波器的能量求和。 梅尔滤波器组:第一个滤波器非常窄,可以指示0赫兹附近存在多少能量。...随着频率的升高,我们对滤波器的关注也越来越小,滤波器也变得越来越宽。 取所有滤波器组能量的对数。 有了滤波器组能量,我们就可以取它们的对数。...这也是由人类听力引起的:我们听不到线性范围的响度。通常,

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    音频知识(二)--MFCCs

    MFCC(Mel-Frequency Cepstral Coefficients),梅尔倒谱系数,就是比较常用的音频特征提取方式。本文主要介绍mfcc提取流程。...image.png 波形图和声谱图 常说的波形图是指时域分析,横轴是时间,纵轴是信号的变化。其动态信号x(t)是描述信号在不同时刻取值的函数。...常说的声谱图或者频谱图是指频域分析,横轴是频率,纵轴是该频率信号的幅度。 通常使用的librosa.display.specshow得到的如下声谱图横坐标是时间。...image.png 具体过程如下图,后面介绍mfcc时会详细介绍。 image.png 频谱倒谱 倒频谱(信号)是信号频谱取对数的傅里叶变换后的新频谱(信号),有时候会称频谱的倒频谱。...功率谱 对语音信号的频谱取模平方,得到语音信号的谱线能量 提取mel刻度 计算Mel滤波器组,将功率谱通过一组Mel刻度(通常取40个滤波器,nfilt=40)的三角滤波器(triangular filters

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    基于脑功率谱检测飞行过程认知网络的脑机接口

    BPM的构成 疲劳指标和脑功率图获得 大脑疲劳指标通过EEG获取,用功率谱密度(PSD)表示脑电信号能量强弱,脑电频率由低到高一般分为δ、θ、α、β四个节律,在不同的工作状态下各节律PSD曲线呈现各自差异...有研究表明,疲劳时慢波增大,快波减小,δ和θ节律功率增大,α和β节律减小。而节律与大脑疲劳之间的关系在早期研究早中有报道。研究成果表明,节律功率比可以作为反映大脑疲劳状态的定量指标。...最后生成脑功率图。...研究者对预测分类方法的优点进一步总结如下,首先,通过功率谱映射得到彩色大脑认知地图,直观反映当前任务下飞行员在每个时间窗口的认知状态,并将飞行员在不同任务中的认知状态以图像帧的形式表达出来;其次,提出了大脑认知检测网络...该认知检测模型充分考虑了脑功率图的特点,具有良好的检测性能;最后,开发了Bayesian-OGNV方法作为参数推理工具,以减少Bpmnet网络的过拟合。此外,采用了加入动量参数等更多的优化技术。

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    深度学习工具audioFlux--一个系统的音频特征提取库

    频谱图按值的类型abs、平方、log等非线性运算称为幅值谱、功率谱、对数谱/dB谱,深度学习中一般使用对数谱多一些。...倒谱系数 类似针对mel频谱的mfcc(梅尔频率倒谱系数),这个特征业务上属于去音高,属于反映发音物理结构的一个特征,典型的用于语音识别相关业务,可用于不同乐器分类,结构细化等业务模型训练。...不同频谱的倒谱系数,都代表着不同频谱类型的去音高相关,都有各自的应用价值,比如gtcc有论文反映在语音识别业务中音素效果要比mfcc好一些,cqcc针对乐器的分类和一些结构细化业务要远优于mfcc等等。...解卷积 在数学中,解卷积是卷积的逆运算,可以做为信号分解的一种算法,针对频谱而言,分解后的两个数据可以表示为formant(共振峰)频谱图和pitch频谱图,相比mfcc而言,formant是一种更为通识的发音物理结构特征...等等一小部分,关于audioFlux所提供的所有谱特征,更具体的功能描述、例子、公式等请参照官方文档。 下面是一些谱特征对比图。

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    PNAS:功率谱显示白质中明显的BOLD静息态时间过程

    简介 功能磁共振成像(fMRI)已经成为通过检测大脑中血氧水平依赖(BOLD)信号的变化来绘制神经活动的领先技术。...每个IC代表一组体素,随着时间的推移,这些体素表现出类似的BOLD信号模式。通过傅里叶变换计算每个IC体素内信号的功率谱频率分布。 图1显示了选择的WM IC和他们的功率谱。...每个面板中的第二个图(图1,图II)显示了组成IC的体素的功率谱,其中每条线代表了每个体素平均超过199名受试者的平均功率谱。...横轴切片IC内部SP和DP体素的空间分布如图4(图1、图IV)所示,颜色不同。 图1 所选WM ic的空间分布及其功率谱模式。...图2 在80wm ic中,DP体素的hrf和功率谱之间的关系 2.3 DP体素中WM波域与功率谱模式的关系 通过首先比较DP体素的空间分布和从相同199名受试者的弥散数据计算出的纤维复杂性度量,我们检验了

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    现代谱估计分析信号的功率谱(2)---Pisarenko 谐波分解法

    文章分类在通信领域笔记: 通信领域笔记(6)---《现代谱估计分析信号的功率谱(2)---Pisarenko 谐波分解法》 现代谱估计分析信号的功率谱(2)---Pisarenko...谐波分解法 本文接上文《现代谱估计分析信号的功率谱(1)---AR 模型谱估计》 AR 模型谱估计分析方法见通信领域笔记专栏: 《现代谱估计分析信号的功率谱(1)---AR 模型谱估计》...随着信噪比的提升,频点估计的准确程度上升的同时,信号功率也更加稳定,偏差变小。...,分解出的频点数量也随之增多,但除了信号中存在的频率分量以外的其他频率的功率都比较低,因此在使用Pisarenko进行谐波分解时,当阶数增大到 P+1 但高功率频点没有增多时,即可认为信号中的频率数量为...4 总结分析 对于 AR 模型,在阶次不断增加的情况下,频率区分度由不清晰到区分度越来越清晰。但随着阶次的增高,尽管分辨率比较高,但出现的虚假谱峰也越来越多。

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    现代谱估计分析信号的功率谱(1)---AR 模型谱估计

    文章分类在通信领域笔记: 通信领域笔记(5)---《现代谱估计分析信号的功率谱(1)---AR 模型谱估计》 现代谱估计分析信号的功率谱(1)---AR 模型谱估计 1 背景分析...现代谱估计是一种用于分析信号的功率谱的技术。...根据目前的具体实验结果来看,不论是自相关法还是协方差法的 AR 模型估计功率谱,选择 30 阶的 AR 模型既可以区分 0.4、0.42 频率,也没有较多的虚假谱峰,因此优先选择 30 阶的 AR 模型进行谱估计...3.1.3 AR 模型与经典谱估计对比 采用经典谱估计的直接法和间接法估计功率谱,并对比 30 阶的 AR 模型自相关法和协方差法估计功率谱,初始信噪比 SNR 设置为 5dB,信噪比...由图可以看出,四种不同的谱估计方法在SNB=-5dB皆可以有效的估计出功率谱,能够清晰的区分相近频率。那么接下来将不断减小信噪比 SNR,比较功率谱估计情况。

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    Wolfram 技术帮您通过咳嗽音来预测诊断新冠病毒

    使用标记的COVID-19开源咳嗽声音数据集,我们构建了一个递归神经网络,并使用梅尔频率倒谱系数(MFCC)特征提取来输入预处理的音频信号。...语音信号的时间功率谱的包络表示声道,MFCC可以准确地表示声道。...为了获得MFCC,我们首先在时域上对原始声波应用傅立叶变换,然后在结果频谱上应用幅度的对数,最后应用余弦变换。...编码器的输出是大小为{ n,nc }的秩-2张量,其中n是应用预处理后的分区数,nc是用于计算的系数数: 我们可以看到音频如何被转换成代表音频倒谱(cepstral )特征的矩阵。...最佳ROC曲线将是一条曲线下面积(AUC)等于1的曲线。 让我们看一下模型的诊断参数: 我们还可以绘制应用于测试集的模型的混淆矩阵和ROC曲线: 总体而言,我们通过评估的指标获得了出色的性能。

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