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FlexPro-Dokumentation

MultitaperSpectrum (FPScript)

21.09.2021

Berechnet das Slepian- oder DPSS-Multitaper Fourier-Spektrum.

Syntax

MultitaperSpectrum(Signal, [ SpectrumType = SPECTRUM_DBNORM ], [ Adjustment = 4.0 ], [ WindowCount = WIN_NORMALIZEAMPLITUDE ], [ FFTLength = 0 ] [ , Peaks ])

Die Syntax der MultitaperSpectrum-Funktion besteht aus folgenden Teilen:

Teil

Beschreibung

Signal

Die zu analysierenden Daten. Die Daten müssen eine konstante Abtastrate aufweisen und dürfen keine ungültigen Werte enthalten.

Erlaubte Datenstrukturen sind Datenreihe, Datenmatrix, Signal und Signalreihe. Es sind alle reellen Datentypen erlaubt außer Kalenderzeit und Zeitspanne.

Ungültige Werte sind in diesem Argument nicht zulässig.

Für die X-Komponente gelten zusätzliche Beschränkungen.Die Werte müssen einen konstanten positiven Abstand haben. Ungültige Werte sind in diesem Argument nicht zulässig.

Ist das Argument eine Liste, dann wird die Funktion für jedes Element der Liste ausgeführt und das Ergebnis ist ebenfalls eine Liste.

SpectrumType

Der Typ des zu berechnenden Spektrums.

Das Argument SpectrumType kann folgende Werte haben:

Konstante	Bedeutung
SPECTRUM_AMPLITUDE	Amplitude
SPECTRUM_RMSAMPLITUDE	RMS-Amplitude
SPECTRUM_AMPLITUDE2	Amplitude2
SPECTRUM_DB O	Amplitude in dB (Dezibel) O Diese Konstante steht nur zur Verfügung, wenn die Option Ordnungsanalyse oder die Option Spektralanalyse lizensiert wurde.
SPECTRUM_DBNORM O	dB (Dezibel) Spitzenwert normiert auf Null O Diese Konstante steht nur zur Verfügung, wenn die Option Ordnungsanalyse oder die Option Spektralanalyse lizensiert wurde.
SPECTRUM_PSD O	PSD (spektrale Leistungsdichte) O Diese Konstante steht nur zur Verfügung, wenn die Option Ordnungsanalyse oder die Option Spektralanalyse lizensiert wurde.
SPECTRUM_TISA O	TISA (zeitintegrierte Amplitude2) O Diese Konstante steht nur zur Verfügung, wenn die Option Ordnungsanalyse oder die Option Spektralanalyse lizensiert wurde.
SPECTRUM_MSA	MSA (gemittelte Amplitude2)
SPECTRUM_SSA O	SSA (summierte Amplitude2) O Diese Konstante steht nur zur Verfügung, wenn die Option Ordnungsanalyse oder die Option Spektralanalyse lizensiert wurde.
SPECTRUM_VARIANCE O	Leistung, normiert auf Varianz O Diese Konstante steht nur zur Verfügung, wenn die Option Ordnungsanalyse oder die Option Spektralanalyse lizensiert wurde.
SPECTRUM_MAGNITUDE2 O	Magnitude2 O Diese Konstante steht nur zur Verfügung, wenn die Option Ordnungsanalyse oder die Option Spektralanalyse lizensiert wurde.
SPECTRUM_MAGNITUDE O	Magnitude O Diese Konstante steht nur zur Verfügung, wenn die Option Ordnungsanalyse oder die Option Spektralanalyse lizensiert wurde.
+ SPECTRUM_PEAKS O	Wenn diese Konstante zu einem der obigen Spektrumtypen addiert wird, dann werden nur Peaks im Spektrum ausgegeben. O Diese Konstante steht nur zur Verfügung, wenn die Option Spektralanalyse lizensiert wurde.
+ SPECTRUM_SIGNIFICANCE50 O	Wenn diese Konstante zu einem der obigen Spektrumtypen addiert wird, dann wird die kritische Grenze für das Signifikanzniveau 50 % als Kurve über der Frequenz ausgegeben. O Diese Konstante steht nur zur Verfügung, wenn die Option Spektralanalyse lizensiert wurde.
+ SPECTRUM_SIGNIFICANCE90 O	Wenn diese Konstante zu einem der obigen Spektrumtypen addiert wird, dann wird die kritische Grenze für das Signifikanzniveau 90 % als Kurve über der Frequenz ausgegeben. O Diese Konstante steht nur zur Verfügung, wenn die Option Spektralanalyse lizensiert wurde.
+ SPECTRUM_SIGNIFICANCE95 O	Wenn diese Konstante zu einem der obigen Spektrumtypen addiert wird, dann wird die kritische Grenze für das Signifikanzniveau 95 % als Kurve über der Frequenz ausgegeben. O Diese Konstante steht nur zur Verfügung, wenn die Option Spektralanalyse lizensiert wurde.
+ SPECTRUM_SIGNIFICANCE99 O	Wenn diese Konstante zu einem der obigen Spektrumtypen addiert wird, dann wird die kritische Grenze für das Signifikanzniveau 99 % als Kurve über der Frequenz ausgegeben. O Diese Konstante steht nur zur Verfügung, wenn die Option Spektralanalyse lizensiert wurde.
+ SPECTRUM_SIGNIFICANCE99_9 O	Wenn diese Konstante zu einem der obigen Spektrumtypen addiert wird, dann wird die kritische Grenze für das Signifikanzniveau 99,9 % als Kurve über der Frequenz ausgegeben. O Diese Konstante steht nur zur Verfügung, wenn die Option Spektralanalyse lizensiert wurde.
SPECTRUM_HARMONICS O	Gibt die Spektralinformation zu den Peaks im Spektrum als Datenmatrix aus. Dies sind für das Fourier-Spektrum: Frequenz, Amplitude, Phase, PSD, % Leistung und Relative Leistung %. % Leistung ist auf die Summe von 100 normiert und Relative Leistung % ist auf ein Maximum von 100 % normiert. Für das Fourier-Spektrum für nicht-äquidistant abgetastete Daten: Frequenz, Amplitude, PSD, % Leistung und Relative Leistung %. Für das Periodogramm: Frequenz, Amplitude, SD Amplitude, PSD, % Leistung und Relative Leistung %. Für das Multitaper-Spektrum: Frequenz, Amplitude, Phase, PSD, % Leistung, Relative Leistung % und F-Wert. Wenn das Argument Peaks nicht spezifiziert ist, dann wird eine Peak-Anzahl von 10 als Vorgabe verwendet. Dieser Typ ist nur für eindimensionale Datensätze erlaubt. O Diese Konstante steht nur zur Verfügung, wenn die Option Spektralanalyse lizensiert wurde.

Erlaubte Datenstrukturen sind Einzelwert. Es sind alle ganzzahligen Datentypen erlaubt.

Ist das Argument eine Liste, dann wird deren erstes Element entnommen. Ist dies wieder eine Liste, dann wird der Vorgang wiederholt.

Wenn das Argument nicht angegeben wird, wird es auf den Vorgabewert SPECTRUM_DBNORM gesetzt.

Adjustment

Die einseitige Fourier-Breite als Vielfaches des Frequenzintervalls.

Erlaubte Datenstrukturen sind Einzelwert. Es sind alle reellen Datentypen erlaubt.

Der Wert muss größer gleich 2,0 und kleiner gleich 5,0 sein.

Ist das Argument eine Liste, dann wird deren erstes Element entnommen. Ist dies wieder eine Liste, dann wird der Vorgang wiederholt.

Wenn das Argument nicht angegeben wird, wird es auf den Vorgabewert 4,0 gesetzt.

WindowCount

Die Anzahl der anzuwendenden und zu mittelnden Fenster in der DPSS-Sequenz. Der gültige Bereich liegt zwischen 1 und 2 * Anpassung - 1. Optional kann eine Konstante zur Auswahl von Leistungs- oder Amplitudennormierung addiert werden. Der Vorgabewert 0 + WIN_NORMALIZEAMPLITUDE wählt die maximale Fensteranzahl und Amplitudennormierung.

Das Argument WindowCount kann folgende Werte haben:

Konstante

Bedeutung

+ WIN_NORMALIZEAMPLITUDE

Wenn diese Konstante zu einer der obigen Fensterkonstanten addiert wird, dann erfolgt nach der Fensterbewertung eine Amplitudennormierung. Hierbei auf den Gewinn der verwendeten Fensterfunktion normiert, d. h. die Summe aller Werte der Fensterfunktion, dividiert durch deren Anzahl. Dies kompensiert die durch die Fensterbewertung der Daten erfolgende Dämpfung der Amplituden und eignet sich daher insbesondere zum Ausmessen von Peaks im Spektrum.

+ WIN_NORMALIZEPOWER O

Die Addition dieser Konstante hat hier keine Auswirkung, da das Spektrum, sofern keine Amplitudennormierung gewählt wird, immer leistungsnormiert ist.

O Diese Konstante steht nur zur Verfügung, wenn die Option Ordnungsanalyse oder die Option Spektralanalyse lizensiert wurde.

Erlaubte Datenstrukturen sind Einzelwert. Es sind alle ganzzahligen Datentypen erlaubt.

Ist das Argument eine Liste, dann wird deren erstes Element entnommen. Ist dies wieder eine Liste, dann wird der Vorgang wiederholt.

Wenn das Argument nicht angegeben wird, wird es auf den Vorgabewert WIN_NORMALIZEAMPLITUDE gesetzt.

FFTLength

Die Länge der Fourier-Transformation. Wenn die angegebene FFT-Länge größer als die Datenlänge ist, dann werden Nullen angehängt. Der gültige Bereich liegt zwischen der Datenlänge und der maximalen Länge für die FFT. Ein Wert von -1 setzt die FFT-Länge auf die nächst größere 2er-Potenz. Der Vorgabewert 0 setzt die FFT-Länge auf die Datenlänge.

Erlaubte Datenstrukturen sind Einzelwert. Es sind alle ganzzahligen Datentypen erlaubt.

Der Wert muss größer gleich -1 und kleiner gleich 2147483648 sein.

Ist das Argument eine Liste, dann wird deren erstes Element entnommen. Ist dies wieder eine Liste, dann wird der Vorgang wiederholt.

Wenn das Argument nicht angegeben wird, wird es auf den Vorgabewert 0 gesetzt.

Peaks

Wenn ungleich Null, dann werden nur band-interpolierte Peaks des Spektrums ausgegeben. Die Peaks können als Anzahl - eine positive Zahl zwischen 1 und 100 - oder als F-Wert - eine negative Zahl zwischen -1000 bis -0,5 - bestimmt werden. Dieses Argument ist nur für eindimensionale Datensätze erlaubt.

Erlaubte Datenstrukturen sind Einzelwert. Es sind alle reellen Datentypen erlaubt.

Ist das Argument eine Liste, dann wird deren erstes Element entnommen. Ist dies wieder eine Liste, dann wird der Vorgang wiederholt.

Anmerkungen

Das Ergebnis hat die Datenstruktur Signal oder Signalreihe. Wenn das Argument Signal eine Datenreihe oder Datenmatrix ist, dann enthält die X-Komponente des Ergebnisses die Nyquist-normierten Frequenzen.

Verfügbarkeit

Option Spektralanalyse

Beispiele

MultitaperSpectrum(Signal, SPECTRUM_DBNORM, 3, 0 + WIN_NORMALIZEPOWER, 4096)

Berechnet das Multitaper Fourier-Spektrum für das Signal 'Signal'. Dieses Verfahren wird eingesetzt, wenn eine Spektralschätzung mit niedriger Varianz, z.B. bei der Leistungsmessung, erforderlich ist. Als Spektrumtyp wird dB normiert und als Fensteranpassung 3 gewählt. Die Anzahl der DPSS-Fenster wird auf den Wert maximal eingestellt. Die FFT-Länge ist 4096. Dies ist ein Beispiel aus dem Tutorial Fourier-Spektralanalyse.