Вопросы для самоконтроля
1) Как должен выглядеть спектр гармонического сигнала?
2) Объясните вид полученных спектров, исходя из заданных параметров модельного сигнала.
s=0.15+0.8*sin(2*pi*10*t)+1.5*sin(2*pi*16*t)
Амплитудные спектры:
3 палки на частотах f=0 А=0,15 ,f=10 А=0,8 ,f=16 Гц А=1,5
2 палки на частотах f=10 А=0,8 ,f=16 Гц А=1,5
2 основные палки на частотах 10,16 Гц + утечка
СПМ:
Шаг
по частоте
p(f)=
f=10
p(16)=2,8125
p(16)=0,05625
p(10)
p(16)=2,8125
3) Какое влияние оказывает на спектр применение сглаживающего окна?
Сглаживающие окна – специальные функции, которые на концах имеют значения близкие к нулю, а в центре – близкие к единице.
В результате их умножения на фрагмент сигнала скачки почти полностью исчезают (рис. 4.6, б, где пунктиром показана сглаживающая оконная
функция).
К сожалению, использование сглаживающих окон хотя и снижает спектральную утечку, но дает побочный отрицательный эффект – ухудшение спектрального разрешения, т. е. способности спектра к различению близко
расположенных частотных составляющих. На рис. 4.8 показан пример, когда
в спектре, где изначально утечка не наблюдалась и была представлена одна
четкая спектральная линия на частоте синусоиды, после применения окна эта
линия разделилась на три составляющие, что означает ухудшение разрешающей способности спектра.
4) При каких условиях спектр гармонического сигнала имеет вид чистой линии?
Когда гармонический сигнал включает в себя только одну синусоиду.
5) Что такое спектральная утечка и в чём её причина?
Спектральная утечка – это искажение спектральной оценки, вызванное скачками сигнала, которые могут образоваться в краевых точках анализируемого фрагмента при его периодическом продолжении, которое является необходимым условием использования ДПФ.
6) Что такое разрешение спектра?
Спектральное разрешение - способность спектра различать близкие по частоте составляющие
7) Что такое гармоники и почему они образуются?
Гармоника – синусоида.
8) Объясните вид спектра для трёх выбранных фрагментов сигнала.
Так же как и с тестовым
9) Какая связь между значениями амплитудного спектра и спектральной плотностью мощности?
Шаг по частоте
p(f)=
10) Какие предположения можно сделать о сигнале ЭКГ при фибрилляции желудочков по виду его спектра и наоборот?
Имеет меньше гармоник. Спектры этих гармоник находятся на кратных частотах (5, 10,15 Гц)