Objet et modèle d’analyse Interspectre de Fourier – Fonction de transfert (Option Analyse spectrale)
La procédure de fonction de transfert estime la fonction de transfert dans le domaine fréquentiel entre un signal d'entrée et un signal de sortie. Cette procédure utilise plusieurs segments qui sont généralement utilisés avec une certaine mesure de chevauchement. L'algorithme utilise des transformées de Fourier rapides. Les flux de données doivent être échantillonnés de manière uniforme (incrément d'échantillonnage constant) et de même longueur.
Une fonction de transfert moyennée est calculée en effectuant des FFT appariées de plusieurs segments (qui se chevauchent généralement) des deux flux de données. La segmentation se traduit par un enregistrement de données de plus petite taille, et par conséquent par une résolution spectrale réduite. Cependant, le calcul de la moyenne réduit la variance qui résulterait de l'utilisation d'une seule paire de FFT. Les données sont supposées stationnaires. Pour vérifier la stationnarité, utilisez l'analyse spectrale de la transformation de Fourier à court terme pour les deux signaux.
Type de spectre
La fonction de transfert dans le domaine fréquentiel peut être produite dans une variété de formats. Dans le tableau suivant, Re est la composante réelle de la fonction de transfert à une fréquence donnée, Im est la composante imaginaire, et n est la taille du flux de données
Type de spectre |
Formule/Description |
|---|---|
Amplitude |
sqrt(Re² + Im²) |
dB |
10 * log10(Re² + Im²) |
dB normalisé |
10 * log10(Re² + Im²) - dBmax dBmax = valeur en dB de la ligne spectrale à puissance maximale |
Phase |
arctan(Im / Re) |
Phase dépliée |
arctan(Im / Re), déployée pour éviter les discontinuités |
Complexe |
complex(Re, Im) |
Fenêtres
FlexPro propose une variété de fenêtres d'observation pour réduire les fuites spectrales. Le champ ajustement de la fenêtre permet de définir la largeur spectrale, et donc la plage dynamique, des fenêtres réglables. Ce champ sera désactivé pour les fenêtres fixes.
Paramètres
L'algorithme composite Meilleur Exact N est utilisé pour la FFT.
La longueur des segments de données individuels, Longueur segment, et la quantité de chevauchement, Chevauchement %, peuvent être spécifiés. Vous devez définir la taille du segment en fonction de la résolution nécessaire. Vous pouvez saisir 0 pour la longueur du segment afin de la fixer à la longueur des données. Les valeurs du chevauchement qui produisent la variance minimale se situeraient entre 50 et 70 %.
Pour permettre le rajout de zéro (zero padding), la longueur de la FFT peut être spécifiée séparément. Le rajout de zéro (zero padding) se produit lorsque vous définissez la longueur de la FFT à une valeur supérieure à la longueur du segment. Vous pouvez saisir 0 pour la longueur de la FFT afin de la régler sur la longueur du segment. Lorsqu'une fenêtre d'observation des données est utilisée, le rajout de zéro (zero padding) ne provoque que très peu de fuites spectrales. Le rajout de zéro (zero padding) est particulièrement utile pour interpoler les fréquences de crête avec cet algorithme, étant donné la perte de résolution encourue par la taille réduite des segments.
Options - Pics (Assistant d'analyse uniquement)
Les pics de la fonction de transfert sont identifiés par un algorithme de détection des maxima locaux. L'amplitude et la fréquence des pics détectés sont basées sur une procédure d'interpolation de bin spline cubique.
Les pics peuvent être définis avec un nombre maximal de pics ou un seuil en dB sous le pic le plus important. Les pics sont classés par ordre d'amplitude interpolée. Notez qu'un nombre de composants de signal cible peut ne pas être réalisé car moins de pics que cette cible peuvent être détectés.
Vous pouvez visualiser les valeurs Y et/ou X des pics du spectre en appuyant sur Échanger étiquettes.
Options - Définir/effacer la référence (Assistant d'analyse uniquement)
Cette fonction vous permet de comparer différentes procédures et réglages spectraux. Vous pouvez afficher une copie du spectre actuellement affiché dans le volet inférieur en appuyant sur Définir référence. Ensuite, vous pouvez régler des paramètres supplémentaires qui affectent l'affichage dans le volet supérieur. Avec Supprimer référence, vous pouvez supprimer la copie et les signaux horaires apparaîtront à nouveau.
Fonctions FPScript utilisées
Voir aussi
Objet d'analyse Interspectre de Fourier