Ich habe die Ausgabe meiner FFT, ein Array komplexer Zahlen, und jede wurde auf das Quadrat der Größe berechnet. Nach meinem Verständnis entspricht das Quadrat der Größe der Leistung. Um es auf dBm abzubilden, würde ich 10 * log (x) von jeder dieser Zahlen nehmen. Dies scheint laut einem anderen Spektralanalysator keine genauen dBm-Pegel zu ergeben.
Die Umrechnung in die Magnitudenspannung, indem die Quadratwurzel der Quadratgröße und die Division durch die Größe der FFT und dann die 20 * log (x) dieser Zahl genommen werden, scheint im Vergleich zu anderen Geräten einen näheren dBm-Pegel zu ergeben. Warum ist das?
Antworten:
10 Log10 der quadratischen Größe ergibt dB, aber nicht dBm. dB ist ein relatives Maß. Da dB logarithmisch sind, können Sie einem Stapel von dB-Zahlen eine Konstante hinzufügen, und der Stapel hat immer noch dieselbe Bedeutung, da separate dB-Zahlen nur relativ zueinander sind.
DBm definiert jedoch 0 als 1 mW. Jetzt gibt es eine absolute Referenz, sodass einzelne dBm-Zahlen nicht mehr nur Verhältnisse sind, sondern tatsächlich feste Leistungspegel darstellen. Zum Beispiel 42 dBm = 15,8 W.
Das Problem, das Sie haben, ist, dass Sie anscheinend nicht wissen, was die Eingabewerte für Ihre FFT darstellen. Ist es ein Spannungssignal, ein Stromsignal, etwas anderes? Die Leistung ist sowohl zum Quadrat der Spannung als auch zum Quadrat des Stroms proportional, aber ohne die Proportionalitätskonstante können Sie die absolute Leistung nicht ermitteln. Bei quadratischer Spannung beträgt die Proportionalitätskonstante 1 / Widerstand. Im Fall von Quadratquadrat ist es Widerstand.
Das eigentliche Problem ist also, dass Sie nicht wissen, was aus Ihrer FFT herauskommt, weil Sie nicht wissen, worin Sie stecken. Dies ist oft ein Problem, wenn Leute mit Einheiten schlampig werden oder sie wie in diesem Fall ganz ignorieren.
Nehmen wir zum Beispiel an, Sie haben in die FFT ein EMF-Signal in Volt-Einheiten eingegeben. Das heißt, die Größe im Quadrat, auf die Sie sich beziehen, ist in Einheiten von Volt im Quadrat angegeben. Das sagt dir aber immer noch nichts über die Macht. Wenn Sie zum Beispiel wussten, dass diese Spannung eine Last von 600 Ω antreibt, können Sie die Leistung berechnen. Ein FFT-Ausgangswert von 1 V² würde dann eine Leistung von 1,67 mW bedeuten, was 2,22 dBm bedeutet. In diesem Beispiel können Sie die V²-Werte zuerst mit 1,67 multiplizieren und dann 10 Log10 nehmen, um dBm zu erhalten, oder 10 Log10 der V²-Werte äquivalent nehmen und dann 2,22 addieren, um dBm zu erhalten. Natürlich hängt der tatsächliche Faktor, den Sie zum Einstellen von 10 Log10 (V²) auf dBm verwenden, vom Widerstand ab, den die ursprüngliche Spannung erzeugt, was Sie uns nicht mitgeteilt haben.
Achten Sie auf Einheiten.
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Das Quadrat der Größe ist proportional zur Leistung. Stellen Sie sich das so vor: Wenn Sie die Spannung an einem Widerstand gemessen und quadriert haben, haben Sie den numerischen Wert der Leistung auf 1 Ohm normiert , dh die Leistung, die mit dieser Spannung an einem 1-Ohm-Widerstand verbunden wäre. Ähnliches gilt für den Strom durch einen 1 Ohm Widerstand.
Um die tatsächliche Leistung zu ermitteln, müssen Sie den Wert des Widerstands kennen, über den die Spannung oder der Strom durchgelassen wurde.
Da 1 Volt über 1 Ohm 1 Watt ergibt und 10 log (1) = 0, wird die Leistung in dB, bezogen auf 1 Watt, auf 1 Ohm ermittelt, wenn Sie 10 log der Größe nehmen.
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