江苏教育学院附属小学
⽣活中很多东西之间都依靠信号的传播，信号的传播都是看不见的，但是它以波的形式存在着，这类信号会产⽣功率，单位频带的信号功率就被称之为功率谱。它可以显⽰在⼀定的区域中信号功率随着频率变化的分布情况。⽽频谱也是相似的⼀种信号变化曲线，在科学的领域⾥，功率谱和频谱有着⼀定的联系，但是它们之间还是不⼀样的，是有区别的。
在物理学中，信号通常是波的形式表⽰，例如电磁波、随机振动或者声波。当波的功率频谱密度乘以⼀个适当的系数后将得到每单位频率波携带的功率，这被称为信号的功率谱密度(power spectral density, PSD)；不要
和 spectral power distribution(SPD) 混淆。功率谱密度的单位通常⽤每赫兹的⽡特数(W/Hz)表⽰，后者使⽤波长⽽不是频率，即每纳⽶的⽡特数(W/nm)来表⽰。
功率谱相关释义:11影院
功率谱密度谱是⼀种概率统计⽅法，是对随机变量均⽅值的量度。⼀般⽤于随机振动分析，连续瞬态响应只能通过概率分布函数进⾏描述，即出现某⽔平响应所对应的概率。功率谱密度的定义是单位频带内的“功率”(均⽅值)功率谱密度是结构在随机动态载荷激励下响应的统计结果，是⼀条功率谱密度值—频率值的关系曲线，其中功率谱密度可以是位移功率谱密度、速度功率谱密度、加速度功率谱密度、⼒功率谱密度等形式。数学上，功率谱密度值—频率值的关系曲线下的⾯积就是均⽅值，当均值为零时均⽅值等于⽅差，即响应标准偏差的平⽅值。
fm2009下载尽管并⾮⼀定要为信号或者它的变量赋予⼀定的物理量纲，下⾯的讨论中假设信号在时域内变化。上⾯能量谱密度的定义要求信号的傅⾥叶变换必须存在，也就是说信号平⽅可积或者平⽅可加。⼀个经常更加有⽤的替换表⽰是功率谱密度(PSD)，它定义了信号或者时间序列的功率如何随频率分布。这⾥功率可能是实际物理上的功率，或者更经常便于表⽰抽象的信号被定义为信号数值的平⽅，也就是当信号的负载为1欧姆(ohm)时的实际功率。此瞬时功率(平均功率的中间值)可表⽰为：
由于平均值不为零的信号不是平⽅可积的，所以在这种情况下就没有傅⾥叶变换。幸运的是维纳-⾟钦定理(Wiener-Khinchin theorem)提供了⼀个简单的替换⽅法，如果信号可以看作是平稳随机过程，那么功率谱密度就是信号⾃相关函数的傅⾥叶变换。
功率谱和频谱的区别
1、计算
功率谱的计算需要信号先做⾃相关，然后再进⾏FFT运算。
频谱的计算则是将信号直接进⾏FFT就⾏了。
2、⽅式
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功率谱是对信号研究，不过它是从能量的⽅⾯来对信号研究的。
⽽频谱也是⽤来形容信号的，只是的表⽰⽅式变了，从时域转变成了频域表⽰，也就是说⼀种信号的表⽰⽅式不同⽽已。
功率谱与频谱和的区别归根结底就是信号、功率、能量三者之间的关联。
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3、定义
功率谱的定义是在有限信号的情况下，单位频带范围内信号功率的变换状况，功率随频率⽽变化，从⽽表现成为功率谱，它是专门对功率能量的可⽤有限信号进⾏分析所表现的能量。它含有频谱的⼀些幅度信息，不过相位信息被舍弃掉了。
相⽐之下，频谱极为不严格，主要是体现信号的平均变换，要求的只是⼀段时间平均量。
所以经常说在频谱信号不同的情况下，它的功率谱很可能是⼀样的。
4、性质
功率谱虽然过程是随机的，但由于统计的是平均概念，就相当于平稳的随机过程，这个过程的功率谱则是⼀个确定性的函数。
⽽频谱的样本进⾏Fourier变换，尽管过程也是随机的，但是对于这个随机变化过程来说，频谱形成的是随机的频域序列，函数不确定。
5、要求
功率谱和频谱的功率极其幅度的概念也是有差别，并且它们的存在性要求也是不同的。功率谱的存在性要求变化收敛，⽽频谱的存在性只要求了是否收敛。
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功率谱和频谱有相同的地⽅，并且有着联系，可这些区别才是决定它们两个⽤处的重要之处。功率谱和频谱虽然都是对信号的研究，但是研究的⽅向不同，⾓度也不相同，并且它们的性质存在不同之处，功率谱的随机性更差⼀点，⽐较严谨，有确定的函数⽀撑;⽽频谱的要求更少⼀些，随机性颇强，导致了它的信号变化，不过这也是它的研究价值所在。
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