Algorithm · 频域分析频域分析

功率谱密度(安全关键实现)

Power Spectral Density — Safety-Critical Implementation

单位频带内的功率,是随机振动与噪声的标准描述,不随分析带宽改变。

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定义

单位频带内的功率,是随机振动与噪声的标准描述,不随分析带宽改变。

02

公式与计算

Welch 法:分段、加窗、求周期图后平均 PSD(f) = (1/(f_s·Σw²)) · |X(f)|²(单边谱需 ×2)
03

适用时机

随机振动规范(运输、地震)、噪声谱分析、模态识别。 用于安全关键场景(预警、联锁、自动控制)时须做冗余/表决、看门狗与越限自检,异常输入按失效安全处理。

04

关键参数

段长、重叠率(50%)、窗函数、平均段数;安全版本关注中间结果一致性校验、看门狗超时与冗余表决,需进行故障注入测试。

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注意事项

失效与边界明确是单边还是双边谱;平均次数不足会导致方差极大。 安全关键实现以失效安全为原则,双通道一致性不一致时应降级或停机,并保留审计日志。
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