PSD的单位及计算方法

功率谱密度（PSD）的国际单位

功率谱密度（PSD），单位为：unit^2/Hz代表单位频率上信号的能量，所以是密度谱，幅值代表频段内的有效值平方。

如果是加速度功率谱密度，加速度的单位是m/s^2,

那么，加速度功率谱密度的单位就是(m/s2)2/Hz,

而Hz的单位是1/s,经过换算得到加速度功率谱密度的单位是m2/s3.

同理，如果是位移功率谱密度，它的单位就是m^2s,

如果是弯矩功率谱密度，单位就是(Nm)^2s

位移功率谱——m^2s

速度功率谱——m^2/s

加速度功率谱——m2/s3

PSD计算时的步骤为

1 对每一分段数据进行FFT变换，并求它的幅值谱

2 对幅值谱进行平方

3 将双边谱转化为单边谱

4 除以频率分辨率delt(f)=1/T=fs/nfft

举个例子：

幅值为1，频率为16Hz的正弦信号，使用1024Hz采样，2048点进行功率谱密度计算，频率分辨率为1024/2048=0.5Hz，求出的功率谱单边谱在第32根谱线处的值为1，解释为：信号FFT变换后得到的双边谱，幅值分别为0.5，平方后为0.25，转化为单边乘2为0.5，再除以频率分辨率为1。将1乘以0.5（频率分辨率），正好为该信号有效值0.707的平方。

因为实数信号的双边幅值谱都是对称的，双边谱中包含负频率，在物理系统中是没有的，因此用单边谱就够了，这时候把负频率成分附加到相应的正频率成分，也就是在双边谱的基础上乘以２。