El procedimiento de función de transferencia estima la función de transferencia de un sistema lineal utilizando una señal de entrada y otra de salida. Este procedimiento utiliza varios segmentos, que suelen solaparse en cierta medida. El algoritmo utiliza transformadas rápidas de Fourier. Los conjuntos de datos deben muestrearse de forma equidistante (frecuencia de muestreo constante) y tener la misma longitud.
La función de transferencia promediada se calcula utilizando FFT por pares de varios segmentos (normalmente solapados) de los dos conjuntos de datos. La segmentación reduce el tamaño de los conjuntos de datos que hay que transformar y, por tanto, la resolución espectral. Por otra parte, el promediado reduce la varianza que se produciría si solo se utilizara un par de FFT. Los datos deben ser estacionarios. Si es necesario, utilice el análisis espectral mediante la transformada de Fourier de tiempo corto para comprobar la estacionariedad.
Tipo de espectro
La función de transferencia puede obtenerse en varios formatos. En la tabla siguiente, Re es la parte real de la función de transferencia para una frecuencia determinada, Im es la parte imaginaria y n es el tamaño del conjunto de datos:
Tipo de espectro |
Fórmula / descripción |
|---|---|
Amplitud |
sqrt(Re² + Im²) |
dB |
10 * log10(Re² + Im²) |
dB, normalizado |
10 * log10(Re² + Im²) - dBmax dBmax = valor dB de la línea espectral con la potencia máxima |
Fase |
arctan(Im / Re) |
Fase, desenvuelto |
arctan(Im / Re), desenvuelto para eliminar discontinuidades |
Complejo |
complex(Re, Im) |
Ventana
FlexPro ofrece una variedad de ventanas de ponderación para reducir el manchado espectral. El campo de ajuste de la ventana se utiliza para definir el ancho espectral y, por tanto, el rango dinámico de las ventanas ajustables. Este campo está desactivado para las ventanas con ancho fijo.
Parámetros
Para la FFT se utiliza el algoritmo compuesto Best-Exact-N.
Se puede especificar la longitud de los segmentos individuales, la Longitud del segmento y el valor absoluto del solapamiento, Solapamiento en %. Debe ajustar la longitud del segmento en función de la resolución espectral deseada. Puede especificar 0 como longitud del segmento para ajustarlo a la longitud de los datos. Los valores del solapamiento que generan una varianza mínima se sitúan entre el 50 y el 70 %.
Para activar el rellenado con ceros (zero padding), la Longitud de la FFT deseada puede especificarse por separado. Se aplica el rellenado con ceros si la longitud de la FFT es mayor que la longitud del segmento. Puede introducir 0 como longitud de la FFT para ajustarla a la longitud del segmento. Si se utiliza una ventana de ponderación, el rellenado con ceros provoca un manchado espectral muy pequeño. El rellenado con ceros es especialmente útil en este caso para interpolar las frecuencias de los picos con este algoritmo, ya que la reducción del tamaño de los segmentos respecto al del conjunto de datos provoca una disminución de la resolución espectral.
Opciones - Picos (solo en el asistente para análisis)
Los picos en la función de transferencia se identifican mediante un algoritmo de reconocimiento de máximos locales. Tanto la amplitud como la frecuencia de los picos detectados se basan en la interpolación de spline cúbica.
Los picos pueden definirse mediante un número máximo o un valor umbral dB por debajo del pico más alto. Los picos se clasifican según su amplitud interpolada. Tenga en cuenta que no siempre se puede alcanzar el número deseado de componentes de señal, ya que el número de picos encontrados puede ser inferior.
El botón Etiquetado permite visualizar los valores Y y/o X de los picos del espectro.
Opciones - Establecer/eliminar referencia (solo en el asistente para análisis)
Esta función permite comparar distintos procedimientos espectrales y configuraciones. El botón Establecer referencia muestra una copia del espectro actualmente visualizado en el nivel inferior de la ventana. A continuación, puede realizar otras configuraciones que afecten a la visualización en el nivel superior. Utilice Eliminar referencia para eliminar la copia y las señales de tiempo se mostrarán de nuevo.