通过 FFT 估计 PSD

Question

我估计了 UWB 波段中高斯单脉冲的功率谱密度 (PSD)。我有两个代码，使用 fft。但是 y 轴存在问题，因为我不知道它的尺寸（我需要以 dBm/MHz 为单位的 PSD）。而且第一个代码应该是一个错误，因为它在 y 轴上只显示一个值。

Code1

fs=1e11;

g=0.1e-9;

tmax=1e-9;

fftl=2048;


t=(-tmax:1./fs:tmax)';

s=t./(g.^3.*sqrt(2.*pi)).*exp(-t.^2./(2.*g.^2))./2.5e19;

figure(1)

plot(t,s);

xlabel('Time, s');

ylabel('Amplitude, V');

ffts=abs(fft(s,fftl));

ffts=2.*ffts./fftl;

fftp=abs(ffts.*conj(ffts))./2;

fftps=(fftp-30)./1e-6;

f=0:fs./fftl:fs./2-fs./fftl;

figure(2)

plot(f,fftps(1:length(f))),grid;

xlabel('Frequency, Hz');

Code2

fs=1e11;

g=0.1e-9;

tmax=1e-9;

t=(-tmax:1./fs:tmax)';

s=t./(g.^3.*sqrt(2.*pi)).*exp(-t.^2./(2.*g.^2))./2.5e19;

figure(1)

plot(t,s);

xlabel('Time, s');

ylabel('Amplitude, V');

S=fft(s,8192);

f=fs.*(0:4095)./8192;

Pss=S.*conj(S)./8192;

figure(2)

plot(f,Pss(1:4096));

非常感谢您的帮助！

Answer 1

你的第二个情节应该给你一个单位V^2/Hz的情节。

dBm 单位是相对于 1 mW 的功率测量单位，因此您必须知道测量的阻抗。

所以要达到 mW/Hz，您需要乘以 1e6/R，其中 R 是您的阻抗。然后取10*log10 的结果，得到 dBm/Hz。