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EE版 - 求问噪声取绝对值后的频谱变化的数学原理
相关主题
white noiseRF频谱分析仪的noise floor 显示问题?
Re: Question on DFT有擅长频谱分析的大仙来看一看吧
good programs on analog and mixed signal circuit design?问一个信号处理的问题
弱问如何看这个变量的频谱图这个信号的带宽为多少?
请教一个统计数学问题:离散时域信号的频谱如何用它的连续时域信号的频谱表示? (转载)
有没有熟悉普通的器件噪音的pspice时域仿真的fourier transform of a fourier transform=?
外行问个FFT的问题数字信号处理问题
请教随机信号频谱的问题PLL的输出phase noise形状
相关话题的讨论汇总
话题: 频谱话题: 噪声话题: fy话题: nshaper话题: plot
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1 (共1页)
z*****h
发帖数: 547
1
我们这里做了一个系统见图,白噪声输入Nquan,经过三阶数字低通滤波器后变成
Nshaper,再取噪声的绝对值求得Nrectifier,附件里从上到下依次是三个波形时域信
号和频域上的大小(dB)。对于频谱,我们加了较大的正弦信号作为参考坐标。Nquan的
频谱就是白噪声,Nshaper的频谱就是噪声经过(1-z)^3,这些数字信号处理里面都有很
清楚的解释,难解释的是Nrectifier的频谱似乎又变成了白噪声,这是怎么从Nshaper
的频谱变化过来的。个人理解这个是随机过程经过非线性系统,但因为本人数学知识有
限,所以无法求得相应的数学公式。请指点一二哪里可以找到答案。如果愿意拨冗直接
给出数学解答,投文章的时候可以致谢或者连带署名,谢谢。
a****l
发帖数: 8211
2
我的看法是,你在取绝对值的时候折叠了原本平滑的信号。比如说,原来一个曲线平滑
的过横轴,频谱是一条单线;现在你把它一折,原来的平滑的线就出现了一个尖头,这
种尖头都是频域上都是由无限的频谱线组成的,而且这种尖头恐怕是不可导的,所以频
谱分析恐怕也是有问题的。你把信号取绝对值,就产生了无数的这种尖头,它们的频谱
就分散到各地,看上去就象白噪声了。
这种尖头其实就是和你原来的白噪声产生频谱的原因是一样的。

Nshaper

【在 z*****h 的大作中提到】
: 我们这里做了一个系统见图,白噪声输入Nquan,经过三阶数字低通滤波器后变成
: Nshaper,再取噪声的绝对值求得Nrectifier,附件里从上到下依次是三个波形时域信
: 号和频域上的大小(dB)。对于频谱,我们加了较大的正弦信号作为参考坐标。Nquan的
: 频谱就是白噪声,Nshaper的频谱就是噪声经过(1-z)^3,这些数字信号处理里面都有很
: 清楚的解释,难解释的是Nrectifier的频谱似乎又变成了白噪声,这是怎么从Nshaper
: 的频谱变化过来的。个人理解这个是随机过程经过非线性系统,但因为本人数学知识有
: 限,所以无法求得相应的数学公式。请指点一二哪里可以找到答案。如果愿意拨冗直接
: 给出数学解答,投文章的时候可以致谢或者连带署名,谢谢。

z*****n
发帖数: 7639
3
这个应该可以建立一个数学模型的。
原噪声是zero mean Gaussian,符合高斯分布,滤波后
只剩下通带的噪声,FWR后的分布应该是可以推出来的。

【在 a****l 的大作中提到】
: 我的看法是,你在取绝对值的时候折叠了原本平滑的信号。比如说,原来一个曲线平滑
: 的过横轴,频谱是一条单线;现在你把它一折,原来的平滑的线就出现了一个尖头,这
: 种尖头都是频域上都是由无限的频谱线组成的,而且这种尖头恐怕是不可导的,所以频
: 谱分析恐怕也是有问题的。你把信号取绝对值,就产生了无数的这种尖头,它们的频谱
: 就分散到各地,看上去就象白噪声了。
: 这种尖头其实就是和你原来的白噪声产生频谱的原因是一样的。
:
: Nshaper

c**l
发帖数: 159
4
| | 比较难搞。换成 x^2 行不行。 可以看一下这片。
K. G. Gard, H. M. Gutierrez, and M. B. Steer, “Characterization of spectral
regrowth in microwave amplifiers based on the nonlinear transformation of a
complex Gaussian process,” Microwave Theory and Techniques, IEEE
Transactions on, vol. 47, no. 7, pp. 1059–1069, 1999.
你的是real的,应该有些经典结果。你这个还有 aliasing的问题,非线性产生的频谱
扩展又alias back,导致频谱平了。
u*******m
发帖数: 3395
5
*nod* Intuitively I agree with you.

【在 a****l 的大作中提到】
: 我的看法是,你在取绝对值的时候折叠了原本平滑的信号。比如说,原来一个曲线平滑
: 的过横轴,频谱是一条单线;现在你把它一折,原来的平滑的线就出现了一个尖头,这
: 种尖头都是频域上都是由无限的频谱线组成的,而且这种尖头恐怕是不可导的,所以频
: 谱分析恐怕也是有问题的。你把信号取绝对值,就产生了无数的这种尖头,它们的频谱
: 就分散到各地,看上去就象白噪声了。
: 这种尖头其实就是和你原来的白噪声产生频谱的原因是一样的。
:
: Nshaper

g****t
发帖数: 31659
6
nod,这种东西最后都是求个积分而已.
式子写出来,找本实变函数的书翻翻就清楚了.

【在 z*****n 的大作中提到】
: 这个应该可以建立一个数学模型的。
: 原噪声是zero mean Gaussian,符合高斯分布,滤波后
: 只剩下通带的噪声,FWR后的分布应该是可以推出来的。

b**********g
发帖数: 32
7
depending on whether the signal of interest is stochastic or determinstic.
assuming stochastic, then derive the auto-correlation of |v|, then take
fourier transform.
the problem with |v| is that this is a non-linear operation, and the
original
spectra will multiply with itself in some fashion. take,for example, v^2,
whose spectra is the convolution V with V.
if what you are doing is taking envolope of some modulated signal, a well
established
analog technique. you should be able to find some old text book on it.
good luck
s**********e
发帖数: 33562
8
这跟实变函数有啥关系?

【在 g****t 的大作中提到】
: nod,这种东西最后都是求个积分而已.
: 式子写出来,找本实变函数的书翻翻就清楚了.

M***U
发帖数: 192
9
大致频谱是沿fs/4对折,把它用线性频率轴就很清楚了。
s*****t
发帖数: 987
10

俺也觉得木有关系啊

【在 s**********e 的大作中提到】
: 这跟实变函数有啥关系?
相关主题
有没有熟悉普通的器件噪音的pspice时域仿真的RF频谱分析仪的noise floor 显示问题?
外行问个FFT的问题有擅长频谱分析的大仙来看一看吧
请教随机信号频谱的问题问一个信号处理的问题
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g****t
发帖数: 31659
11
广义积分之类的东西一般的高数书是讲不清楚的。
高数连step function通过RC network怎么求解都处理不了。
更别说啥随机过程了。

这跟实变函数有啥关系?

【在 s**********e 的大作中提到】
: 这跟实变函数有啥关系?
a****l
发帖数: 8211
12
I wrote this Matlab script to examine the effect mentioned in previous posts:
x=[1:pi/100:pi*100];
y=sin(2*pi*200*x);
hold on;
fy=log(abs(fft(y)));
plot(fy,'b')
fy=log(abs(fft(y.*y)));
plot(fy,'.k')
fy=log(abs(fft(abs(y))));
plot(fy,'r')
I believe this plot explains the difference pretty well. Very interesting.

Nshaper

【在 z*****h 的大作中提到】
: 我们这里做了一个系统见图,白噪声输入Nquan,经过三阶数字低通滤波器后变成
: Nshaper,再取噪声的绝对值求得Nrectifier,附件里从上到下依次是三个波形时域信
: 号和频域上的大小(dB)。对于频谱,我们加了较大的正弦信号作为参考坐标。Nquan的
: 频谱就是白噪声,Nshaper的频谱就是噪声经过(1-z)^3,这些数字信号处理里面都有很
: 清楚的解释,难解释的是Nrectifier的频谱似乎又变成了白噪声,这是怎么从Nshaper
: 的频谱变化过来的。个人理解这个是随机过程经过非线性系统,但因为本人数学知识有
: 限,所以无法求得相应的数学公式。请指点一二哪里可以找到答案。如果愿意拨冗直接
: 给出数学解答,投文章的时候可以致谢或者连带署名,谢谢。

f****t
发帖数: 15913
13
取绝对值是一个非线性操作,输入信号只有噪声和噪声加正玄波结果是完全不同的。
假设你加了50HZ正玄波和噪声,再假设正玄波幅度远大于噪声幅度,这样取绝对值的操
作就类似于把一个同步的方波和正玄波+噪声相乘,在频谱上相当于方波的频谱和正玄
波+噪声的频谱卷积,你自己算算看是什么样,另外你的频谱高频部分可以作一下平均
,这样更容易看出频谱的平整程度。

Nshaper

【在 z*****h 的大作中提到】
: 我们这里做了一个系统见图,白噪声输入Nquan,经过三阶数字低通滤波器后变成
: Nshaper,再取噪声的绝对值求得Nrectifier,附件里从上到下依次是三个波形时域信
: 号和频域上的大小(dB)。对于频谱,我们加了较大的正弦信号作为参考坐标。Nquan的
: 频谱就是白噪声,Nshaper的频谱就是噪声经过(1-z)^3,这些数字信号处理里面都有很
: 清楚的解释,难解释的是Nrectifier的频谱似乎又变成了白噪声,这是怎么从Nshaper
: 的频谱变化过来的。个人理解这个是随机过程经过非线性系统,但因为本人数学知识有
: 限,所以无法求得相应的数学公式。请指点一二哪里可以找到答案。如果愿意拨冗直接
: 给出数学解答,投文章的时候可以致谢或者连带署名,谢谢。

s**********e
发帖数: 33562
14
那你应该说数学分析啊。黎曼积分就足够弄广义积分了,哪里需要用测度论和勒贝革积
分啊?
step function 通过 RC network 又哪里需要实分析的知识来求解啊?难不成你要用
Radon–Nikodym的微分定义再在RC network上定义啥测度之类的?懂点微分方程和
傅立叶变换就够了。电路原理和信号与系统里的知识都足够解决这些问题,哪里要用近
代数学的知识啊?

【在 g****t 的大作中提到】
: 广义积分之类的东西一般的高数书是讲不清楚的。
: 高数连step function通过RC network怎么求解都处理不了。
: 更别说啥随机过程了。
:
: 这跟实变函数有啥关系?

z*****h
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15
我们这里做了一个系统见图,白噪声输入Nquan,经过三阶数字低通滤波器后变成
Nshaper,再取噪声的绝对值求得Nrectifier,附件里从上到下依次是三个波形时域信
号和频域上的大小(dB)。对于频谱,我们加了较大的正弦信号作为参考坐标。Nquan的
频谱就是白噪声,Nshaper的频谱就是噪声经过(1-z)^3,这些数字信号处理里面都有很
清楚的解释,难解释的是Nrectifier的频谱似乎又变成了白噪声,这是怎么从Nshaper
的频谱变化过来的。个人理解这个是随机过程经过非线性系统,但因为本人数学知识有
限,所以无法求得相应的数学公式。请指点一二哪里可以找到答案。如果愿意拨冗直接
给出数学解答,投文章的时候可以致谢或者连带署名,谢谢。
a****l
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我的看法是,你在取绝对值的时候折叠了原本平滑的信号。比如说,原来一个曲线平滑
的过横轴,频谱是一条单线;现在你把它一折,原来的平滑的线就出现了一个尖头,这
种尖头都是频域上都是由无限的频谱线组成的,而且这种尖头恐怕是不可导的,所以频
谱分析恐怕也是有问题的。你把信号取绝对值,就产生了无数的这种尖头,它们的频谱
就分散到各地,看上去就象白噪声了。
这种尖头其实就是和你原来的白噪声产生频谱的原因是一样的。

Nshaper

【在 z*****h 的大作中提到】
: 我们这里做了一个系统见图,白噪声输入Nquan,经过三阶数字低通滤波器后变成
: Nshaper,再取噪声的绝对值求得Nrectifier,附件里从上到下依次是三个波形时域信
: 号和频域上的大小(dB)。对于频谱,我们加了较大的正弦信号作为参考坐标。Nquan的
: 频谱就是白噪声,Nshaper的频谱就是噪声经过(1-z)^3,这些数字信号处理里面都有很
: 清楚的解释,难解释的是Nrectifier的频谱似乎又变成了白噪声,这是怎么从Nshaper
: 的频谱变化过来的。个人理解这个是随机过程经过非线性系统,但因为本人数学知识有
: 限,所以无法求得相应的数学公式。请指点一二哪里可以找到答案。如果愿意拨冗直接
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这个应该可以建立一个数学模型的。
原噪声是zero mean Gaussian,符合高斯分布,滤波后
只剩下通带的噪声,FWR后的分布应该是可以推出来的。

【在 a****l 的大作中提到】
: 我的看法是,你在取绝对值的时候折叠了原本平滑的信号。比如说,原来一个曲线平滑
: 的过横轴,频谱是一条单线;现在你把它一折,原来的平滑的线就出现了一个尖头,这
: 种尖头都是频域上都是由无限的频谱线组成的,而且这种尖头恐怕是不可导的,所以频
: 谱分析恐怕也是有问题的。你把信号取绝对值,就产生了无数的这种尖头,它们的频谱
: 就分散到各地,看上去就象白噪声了。
: 这种尖头其实就是和你原来的白噪声产生频谱的原因是一样的。
:
: Nshaper

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| | 比较难搞。换成 x^2 行不行。 可以看一下这片。
K. G. Gard, H. M. Gutierrez, and M. B. Steer, “Characterization of spectral
regrowth in microwave amplifiers based on the nonlinear transformation of a
complex Gaussian process,” Microwave Theory and Techniques, IEEE
Transactions on, vol. 47, no. 7, pp. 1059–1069, 1999.
你的是real的,应该有些经典结果。你这个还有 aliasing的问题,非线性产生的频谱
扩展又alias back,导致频谱平了。
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*nod* Intuitively I agree with you.

【在 a****l 的大作中提到】
: 我的看法是,你在取绝对值的时候折叠了原本平滑的信号。比如说,原来一个曲线平滑
: 的过横轴,频谱是一条单线;现在你把它一折,原来的平滑的线就出现了一个尖头,这
: 种尖头都是频域上都是由无限的频谱线组成的,而且这种尖头恐怕是不可导的,所以频
: 谱分析恐怕也是有问题的。你把信号取绝对值,就产生了无数的这种尖头,它们的频谱
: 就分散到各地,看上去就象白噪声了。
: 这种尖头其实就是和你原来的白噪声产生频谱的原因是一样的。
:
: Nshaper

g****t
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nod,这种东西最后都是求个积分而已.
式子写出来,找本实变函数的书翻翻就清楚了.

【在 z*****n 的大作中提到】
: 这个应该可以建立一个数学模型的。
: 原噪声是zero mean Gaussian,符合高斯分布,滤波后
: 只剩下通带的噪声,FWR后的分布应该是可以推出来的。

相关主题
这个信号的带宽为多少?数字信号处理问题
离散时域信号的频谱如何用它的连续时域信号的频谱表示? (转载)PLL的输出phase noise形状
fourier transform of a fourier transform=?请教加窗频谱归一化问题
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depending on whether the signal of interest is stochastic or determinstic.
assuming stochastic, then derive the auto-correlation of |v|, then take
fourier transform.
the problem with |v| is that this is a non-linear operation, and the
original
spectra will multiply with itself in some fashion. take,for example, v^2,
whose spectra is the convolution V with V.
if what you are doing is taking envolope of some modulated signal, a well
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good luck
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这跟实变函数有啥关系?

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: nod,这种东西最后都是求个积分而已.
: 式子写出来,找本实变函数的书翻翻就清楚了.

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俺也觉得木有关系啊

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高数连step function通过RC network怎么求解都处理不了。
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这跟实变函数有啥关系?

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I wrote this Matlab script to examine the effect mentioned in previous posts:
x=[1:pi/100:pi*100];
y=sin(2*pi*200*x);
hold on;
fy=log(abs(fft(y)));
plot(fy,'b')
fy=log(abs(fft(y.*y)));
plot(fy,'.k')
fy=log(abs(fft(abs(y))));
plot(fy,'r')
I believe this plot explains the difference pretty well. Very interesting.

Nshaper

【在 z*****h 的大作中提到】
: 我们这里做了一个系统见图,白噪声输入Nquan,经过三阶数字低通滤波器后变成
: Nshaper,再取噪声的绝对值求得Nrectifier,附件里从上到下依次是三个波形时域信
: 号和频域上的大小(dB)。对于频谱,我们加了较大的正弦信号作为参考坐标。Nquan的
: 频谱就是白噪声,Nshaper的频谱就是噪声经过(1-z)^3,这些数字信号处理里面都有很
: 清楚的解释,难解释的是Nrectifier的频谱似乎又变成了白噪声,这是怎么从Nshaper
: 的频谱变化过来的。个人理解这个是随机过程经过非线性系统,但因为本人数学知识有
: 限,所以无法求得相应的数学公式。请指点一二哪里可以找到答案。如果愿意拨冗直接
: 给出数学解答,投文章的时候可以致谢或者连带署名,谢谢。

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取绝对值是一个非线性操作,输入信号只有噪声和噪声加正玄波结果是完全不同的。
假设你加了50HZ正玄波和噪声,再假设正玄波幅度远大于噪声幅度,这样取绝对值的操
作就类似于把一个同步的方波和正玄波+噪声相乘,在频谱上相当于方波的频谱和正玄
波+噪声的频谱卷积,你自己算算看是什么样,另外你的频谱高频部分可以作一下平均
,这样更容易看出频谱的平整程度。

Nshaper

【在 z*****h 的大作中提到】
: 我们这里做了一个系统见图,白噪声输入Nquan,经过三阶数字低通滤波器后变成
: Nshaper,再取噪声的绝对值求得Nrectifier,附件里从上到下依次是三个波形时域信
: 号和频域上的大小(dB)。对于频谱,我们加了较大的正弦信号作为参考坐标。Nquan的
: 频谱就是白噪声,Nshaper的频谱就是噪声经过(1-z)^3,这些数字信号处理里面都有很
: 清楚的解释,难解释的是Nrectifier的频谱似乎又变成了白噪声,这是怎么从Nshaper
: 的频谱变化过来的。个人理解这个是随机过程经过非线性系统,但因为本人数学知识有
: 限,所以无法求得相应的数学公式。请指点一二哪里可以找到答案。如果愿意拨冗直接
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那你应该说数学分析啊。黎曼积分就足够弄广义积分了,哪里需要用测度论和勒贝革积
分啊?
step function 通过 RC network 又哪里需要实分析的知识来求解啊?难不成你要用
Radon–Nikodym的微分定义再在RC network上定义啥测度之类的?懂点微分方程和
傅立叶变换就够了。电路原理和信号与系统里的知识都足够解决这些问题,哪里要用近
代数学的知识啊?

【在 g****t 的大作中提到】
: 广义积分之类的东西一般的高数书是讲不清楚的。
: 高数连step function通过RC network怎么求解都处理不了。
: 更别说啥随机过程了。
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29
你本科不是数学系的吧? 我可以肯定,在我本科的年代,北大/复旦/北大新讲/...的数学分
析课本,不够解决带step function的微分方程.事实上这几套教材,按我多年前的记忆,
连提都没提带step function输入的微分方程.
美国这边的数学分析,或者国内新的数学分析教材,讲的是什么,我就不太清楚了.

那你应该说数学分析啊。黎曼积分就足够弄广义积分了,哪里需要用测度论和勒贝革积
分啊?
step function 通过 RC network 又哪里需要实分析的知识来求解啊?难不成你要用
Radon–Nikodym的微分定义再在RC network上定义啥测度之类的?懂点微分方程和
傅立叶变换就够了。电路原理和信号与系统里的知识都足够解决这些问题,哪里要用近
代数学的知识啊?

【在 s**********e 的大作中提到】
: 那你应该说数学分析啊。黎曼积分就足够弄广义积分了,哪里需要用测度论和勒贝革积
: 分啊?
: step function 通过 RC network 又哪里需要实分析的知识来求解啊?难不成你要用
: Radon–Nikodym的微分定义再在RC network上定义啥测度之类的?懂点微分方程和
: 傅立叶变换就够了。电路原理和信号与系统里的知识都足够解决这些问题,哪里要用近
: 代数学的知识啊?

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请教加窗频谱归一化问题有没有熟悉普通的器件噪音的pspice时域仿真的
求审稿机会, 模式识别,频谱分析,信号处理方向外行问个FFT的问题
数字电视的频道编号是什么意思? (转载)请教随机信号频谱的问题
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