Методы спектрального анализа нестационарных дискретных сигналов

Спектральный анализ – это один из методов обработки сигналов, который

позволяет охарактеризовать частотный состав измеряемого сигнала.

Рассмотрим классические методы. Преобразование Фурье является математической основой классических методов, которая связывает временной или пространственный сигнал (или же некоторую модель) с его представлением в частотной области. При этом могут использоваться непосредственно дискретные отсчеты сигнала (периодограммный метод или прямой метод).

Для стационарных процессов можно использовать модель или вычисленную оценку автокорреляционной функции (АКФ) входного сигнала. Далее на основе АКФ через преобразование Фурье находят оценку спектральной плотности мощности (СПМ). Автокорреляционные значения сигнала могут рассматриваться как коэффициенты промежуточного состояния, вычисленные при переходе из временной области в спектральную. Методы на основе АКФ называются коррелограммными или косвенными.

Для исследования нестационарных процессов предпочтение отдается периодограммным методам в виду их простоты.

Недостатком классических методов можно считать появление боковых лепестков и ложных максимумов из-за ограниченности временной выборки.

К достоинствам можно отнести простоту метода и удобства вычислений.