O que se entende por "momento espectral"?


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Eu consultei os oráculos todo-poderosos do google e wiki, mas não consigo encontrar uma definição para a frase "o momento do espectro".

Um texto de trabalho herdado que estou lendo o utiliza da seguinte maneira, definindo o número de cruzamentos de zero por unidade de tempo da seguinte maneira:

N0=1π(m2m0)1/2

Em seguida, define ainda mais o número de extremos por unidade de tempo, conforme indicado por:

Ne=1π(m4m2)1/2

onde ele passa a finalmente dizer, "onde é o th momento do espectro."miEu

Alguém já encontrou isso antes? Qual é o "momento" de um espectro? Eu nunca ouvi falar disso na literatura do DSP antes.


Mencionando Cálculo eficiente de momentos espectrais para determinação de estatísticas de resposta aleatória para momentos espectrais: "Momentos espectrais são calculados a partir do PSD unilateral"
Laurent Duval

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Eu pensei que momentos espectrais foram o que aconteceu no filme Ghostbusters! :-)
Peter K.

Respostas:


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Suponha sinais de passa-baixo por toda parte.

Como é geralmente de valor complexo, usando o espectro de potência | X ( f ) | 2 é provavelmente uma idéia melhor, especialmente se você quiser criar raízes quadradas etc. depois. Assim, m k é definido como m k = - f k | X ( f ) | 2 d f . Observe em particular que m 0 é a potência do sinal e m 1 = 0X(f)|X(f)|2mk

mk=fk|X(f)|2df.
m0m1=0 0 Agora, a largura de banda Gabor de um sinal é dada por G = G Para colocar isso em uma perspectiva ligeiramente diferente,| X(f)| 2é uma função não-negativa e a "área sob a curva|X(f)|2", viz. m0, é a potência do sinal. Portanto,| X(f)| 2/m0é efetivamente umafunçãodedensidade de probabilidadede uma variável aleatória com média zero cuja variância é σ2=-
G=f2|X(f)|2df|X(f)|2df=m2m0.
|X(f)|2|X(f)|2m0|X(f)|2/m0.
σ2=f2|X(f)|2m0df=f2|X(f)|2df|X(f)|2df=G2

Um sinusóide de frequência Hz tem 2 G = 2 G2G=2m2m0ωG2π

N0=1πm2m0 zero crossings per second.

x(t)j2πfX(f)|2πfX(f)|2

G=f2|2πfX(f)|2df|2πfX(f)|2df=f4|X(f)|2dff2|X(f)|2df=m4m2.
Ne=1πm4m2 extrema per second.

Ótima resposta Dilip ... mas, "Gabor Bandwidth"? ... Eu nunca ouvi falar disso antes, e parece que não consigo obter nenhuma informação sobre isso na Web - de onde você tirou sua fórmula? E o que é que ele deve medir exatamente?
Spacey

Obrigado pelos links em pdf - embora eu não acredite que eles estejam funcionando. Você poderia verificar?
Spacey

f
mk=(2πf)k|X(f)|2df.

mk

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Não sei se já ouvi esse termo antes, mas interpretaria o termo "momento" como tendo um significado análogo aos conceitos físicos de centro de massa e primeiro e segundo momentos da área:

mk=fkX(f) df

k


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L

uma expressão que envolve o produto de uma distância e outra quantidade física e, dessa forma, explica como a quantidade física está localizada ou organizada

αgDc

mgD(α,c)=D(tc)αg(t)dt
mgD(α,c)=D[tc|αg(t)dt
xX(f)g()=|X()|2
mα=f0fα|X(f)|2ν0|X(ν)|2dνdf

Veja, por exemplo: Cálculo eficiente de momentos espectrais para determinação de estatísticas de resposta aleatória para momentos espectrais: "Momentos espectrais são calculados a partir do PSD unilateral".

Lm1/m2

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