【20220122】【信号处理】能量谱和功率谱的区别

一、能量信号和功率信号

1. 能量信号

        能量有限的信号为能量信号；

2. 功率信号

        功率有限的信号为功率信号。

       总之来说，所有周期信号都是功率信号，所有有限数量的脉冲信号都是能量信号。

        （参考：能量信号和功率信号的分别）

二、能量谱和功率谱

1. 能量谱

能量谱也叫能量谱密度，能量谱密度描述了信号或时间序列的能量如果随频率分布。能量谱是原信号 FFT 变换的平方。

2. 功率谱

        功率谱也叫功率谱密度函数，简称 PSD。功率谱是单位频带内的信号功率。

        维纳-辛钦定理证明了：一段信号的功率谱=这段信号自相关函数的傅里叶变换。

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知识点

1. FFT 和 PSD 都可以表示信号的频谱特性，为什么有了 FFT 还要提出 PSD？

        信号分为确定信号和随机信号，确定信号分为能量信号和功率信号，而随机信号一定是功率信号。能量信号可以直接进行 FFT 变换，而功率信号不可以。对于无法直接做 FFT 的信号，只能先求自相关，再做傅里叶，也就是 PSD。

        （参考：信号频域分析方法的理解（频谱、能量谱、功率谱、倒频谱、小波分析））