信号采样长度、时间间隔及频率的关系.docx

采样频率、采样点数、分辨率、谱线数(line) (2011-02-23 20:38:35)  HYPERLINK javascript:; 转载 标签：  HYPERLINK /c.php?t=blogk=%B2%C9%D1%F9%C6%B5%C2%CAts=bpoststype=tag \t _blank 采样频率  HYPERLINK /c.php?t=blogk=%C6%D7%CF%DFts=bpoststype=tag \t _blank 谱线  HYPERLINK /c.php?t=blogk=%B7%D6%B1%E6%C2%CAts=bpoststype=tag \t _blank 分辨率  HYPERLINK /c.php?t=blogk=%B2%C9%D1%F9%B6%A8%C0%EDts=bpoststype=tag \t _blank 采样定理  HYPERLINK /c.php?t=blogk=%CA%FD%D1%A7%BC%C6%CB%E3ts=bpoststype=tag \t _blank 数学计算  HYPERLINK /c.php?t=blogk=400linets=bpoststype=tag \t _blank 400line  HYPERLINK /c.php?t=blogk=%D4%D3%CC%B8ts=bpoststype=tag \t _blank 杂谈分类：  HYPERLINK /s/articlelist_1044604774_13_1.html \t _blank matlab 1．最高分析频率：Fm指需要分析的最高频率，也是经过抗混滤波后的信号最高频率。根据采样定理，Fm与采样频率Fs之间的关系一般为：Fs=2.56Fm；而最高分析频率的选取决定于设备转速和预期所要判定的故障性质。2．采样点数N与谱线数M有如下的关系：N=2.56M??其中谱线数M与频率分辨率ΔF及最高分析频率Fm有如下的关系：ΔF=Fm/M??即：M=Fm/ΔF??所以：N=2.56Fm/ΔF★采样点数的多少与要求多大的频率分辨率有关。例如：机器转速3000r/min=50Hz，如果要分析的故障频率估计在8倍频以下，要求谱图上频率分辨率ΔF=1 Hz ,则采样频率和采样点数设置为：最高分析频率Fm=8·50Hz=400Hz;采样频率Fs=2.56·Fm=2.56 ·400Hz=1024Hz;采样点数N=2.56·（Fm/ΔF）=2.56·（400Hz/1Hz）=1024谱线数M=N/2.56=1024/2.56=400条 按照FFT变换，实际上得到的也是1024点的谱线，但是我们知道数学计算上存在负频率，是对称的，因此，实际上我们关注的是正频率部分对应的谱线，也就是说正频率有512线，为什么我们通常又说这种情况下是400线呢，就是因为通常情况下由于频率混叠和时域截断的影响，通常认为401线到512线的频谱精度不高而不予考虑。 另外，采样点数也不是随便设置的，即不是越大越好，反之亦然对于旋转机械必须满足整周期采样，以消除频率畸形，单纯提高分辨率也不能消除频率畸形过去，有人以为数据越长越好，或随便定时域信号长度，其实，这样做是在某些概念上不清楚，例如，不清楚整周期采样. 不产生频率混迭的最低采样频率Fs要求在2倍最大分析频率Fm，之所以采用2.56倍主要跟计算机二进制的表示方式有关。其主要目的是避免信号混淆保证高频信号不被歪曲成低频信号。采样长度T的选择首先要保证能反映信号的全貌，对瞬态信号应包括整个瞬态过程；对周期信号，理论上采集一个周期信号就可以了。其次需考虑频率分辩率，采样长度T在最大分析频率Fm确定的情况下与频率分辩率△f是反比关系，也就是T越长△f越小即频率分辩率越高。一般的分析软件都是设置谱线数M，采样点数N=2.56M。信号分析中常用的采样点数是512、1024、2048、4096等。等效于我们常说的200、400、800、1600线等频谱线数,频谱分析一般采样点数选取2的整数次方。△f＝Fm/M,可见谱线数M越大频率分辩率△f越小即频率分辩率越高。在电机的故障诊断中，为了发现边带间隔为极通频率（一般在1Hz以下)的峰值，常常需要极高的分辩率（1Hz以下），一般选择210HzFm,6400谱线。至于整周期采样是很难实现的，必然会因为信号截断而产生泄露，为了避免这些误差，所以要采取加窗的办法。 【转】 信号采样长度、时间间隔和频率的关系 2010-05-12 09:38 转载自  HYPERLINK /icc%5Ffuzhou \t blank icc_fuzhou 最终编辑  HYPERLINK