数学大学
周期化分析原理
动态测试与分析（下） · 第4章 周期化分析原理
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周期化分析原理
动态测试与分析（下） · 第4章 周期化分析原理
周期频谱的物理意义（1）
每根谱线就是信号里一个正在发声的「频率成分」：位置说频率，高低说强弱。
谱线即成分
第 k 根谱线对应第 k 次谐波
高度即贡献
谱线越高，该频率成分越强
周期频谱的物理意义（2）
谱是信号的「成分清单」：时域看波形混在一起，频域看成分一目了然。
两种视角
时域看何时发生，频域看由什么构成
诊断价值
找故障先找异常谱线，定位振源
采样数的作用
样本数 N 同时决定频率分辨率与谱线根数：加长记录才有细分辨。
谱线根数
N 点数据给出 N 根谱线
分辨率
分辨率 = 采样频率 ÷ N，N 越大越细
加窗周期信号的均方值
加窗改变了信号幅度，均方值要按窗的均值校正回来。
均方值
信号平方的均值，能量强弱的度量
窗校正
除以窗的均方系数，还原真实水平
本节要点
- ✓谱线 = 频率成分的清单条目
- ✓频域诊断：异常谱线定位振源
- ✓N 定谱线数与分辨率
- ✓加窗能量要用窗系数校正
延伸主题：用谱线定位一次异常频率做一次均方值窗校正
课后思考
先自己回答，再展开参考答案——能讲出来才算真懂。
1为什么加窗后必须校正均方值？
参考答案窗对信号两端压低，样本的平方均值随之偏低，不校正就低估信号能量。除以窗的均方系数（窗值平方的均值）即可还原真实水平。
2想要更细的频率分辨率，最直接的办法是什么？
参考答案加长记录时间（在采样率不变时增大样本数 N），分辨率 = 采样频率 ÷ N。提高采样率反而让同样 N 的分辨率变粗——分辨率由「看多久」决定，不是由「采多快」决定。
3频谱上出现一根异常高的谱线，下一步该做什么？
参考答案先核对该频率与哪些部件对应（转速、啮合、电源频率等），再看它随工况如何变化：随转速按比例移动的多为机械激励，固定不动的多为电气或结构共振，由此逐步定位振源。