功率谱密度的归一化常数

Normalization Constant for Power Spectral Density

据我所知,功率谱密度 (PSD) 应随采样总时间(或采样的 N 点)保持相对恒定,但我无法获得此结果。

正如我从离散傅立叶变换 (DFT) 中了解到的那样,振幅归一化为 1/N。 (例如,振幅谱 = DFT/N)。然而,从各种sources,PSD被定义为(DFT * DFT-conjugate / N)。

这怎么可能?的确,振幅谱具有 1/N 归一化常数,那么 PSD 不应该具有 1/N^2 归一化常数(因为 DFT 与 N 成正比,它的共轭也是如此)。

更具体地说,我正在尝试使用方程式计算连续电场波的 PSD。 9 个 paper。但是我无法理解它在 DFT 前面的常量,因为 N 的因子抵消了,只留下 window 函数平方的总和。我测试了这个结果,发现 PSD 不会随着采样大小保持相对恒定。

总而言之,我遇到了一些麻烦,因为我的 PSD 随采样信号的总时间而变化。任何帮助都会很棒,谢谢!

我发现时间序列的 PSD 确实随着采样点数 N 线性增加,但是,适当的 FITTED 函数(或某种平均)允许 PSD 随 N 保持不变。然后将在这个拟合函数上的某个点处获取 PSD。

这是曲线面积守恒的直接结果,即 Plancherel 定理。