2017-06-14 4 views
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Könnte jemand bitte vorschlagen ideale Fenstergröße und überlappende Proben für Pwelch Funktion in Matlab. Ich habe mehrere 200 ms EEG-Signale mit einer Abtastrate von 1000 (Signallänge oder Anzahl der Abtastwerte = 200), um die spektrale Leistung zu bewerten. Standardmäßig verwendet pwelch das Hamming-Fenster und teilt die Daten in 8 Segmente mit 50% Überlappung. Sind diese Standardwerte für ein Signal mit nur 200 Samples in Ordnung? Die Standardwerte funktionieren gut und es gibt mir einen PSD-Plot. Ich möchte sicherstellen, dass das, was ich tue, konzeptionell korrekt ist und jemand einen besseren Weg vorschlagen könnte. Dies ist eine Studie der ERP-Reaktion auf Stimuli in einer Zeitspanne von 200 ms. Ich möchte die spektralen Leistungen in verschiedenen Frequenzbändern vergleichen.Fenstergröße und Überlappung in pwelch Funktion von Matlab für PSD Auswertungen

Danke für die Hilfe!

Antwort

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In Anbetracht Ihres Zeitfensters ist nur 200 ms, würde ich vorschlagen pwelch mit einem einzigen 200 ms-Fenster und keine Überlappung. Die Frequenzgenauigkeit der zugrundeliegenden Fourier-Transformation hängt mit der Länge des verwendeten Datensegments zusammen. Insbesondere steht der Abstand zwischen Fourier-Transformationsbehältern mit der Länge des Datensegments in Beziehung (Fs/N), wobei Fs die Abtastrate der Daten ist und N die Länge des Segments ist. Bei einer Abtastrate von beispielsweise 1000 Hz und einem Datensegment von 200 ms beträgt die effektive Auflösung Ihrer Frequenztransformation 4 Hz. (1000/200).

siehe auch: https://electronics.stackexchange.com/questions/12407/what-is-the-relation-between-fft-length-and-frequency-resolution

Wenn Sie wurden einen längeren Abschnitt von Daten (beispielsweise einige Sekunden) zu analysieren, dann mit überlappenden Fenstern mit pwelch wären besser geeignet.

Eine gute Einführung in frequenzbasierte Analysen ist der Text 'Analysieren neuronaler Zeitreihendaten' von M.X. Cohen.

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Gibt es eine Daumenregel für die Auswahl von Fenstergrößen und Überlappungsmustern? In pwelch können wir die Frequenzauflösung wählen. So können wir die Anzahl der DFT-Punkte auf 500 oder 1000 oder so viele wie gewünscht einstellen, um die gewünschte Anzahl von Frequenzbins zu erhalten. Also verstehe ich nicht die Bedeutung von Fs/N-Bins. – user8020776

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Wenn Sie die FFT-Punkte erhöhen, werden die Daten auf Null gesetzt, was die Anzahl der zurückgegebenen FFT-Bins erhöht, aber nicht die Fähigkeit zur Auflösung benachbarter Frequenzen erhöht, wie das Erhöhen der Länge Ihres Datensatzes mit echten Daten. Siehe zum Beispiel diese Antwort: https://dsp.stackexchange.com/questions/11560/why-do-we-say-that-zero-padding-doesnt-really-crease-frequency-resolution. In Bezug auf eine allgemeine Regel hängt es davon ab, welche Frequenzen Sie analysieren möchten und welche Schlussfolgerungen Sie treffen möchten. Es gibt einen Kompromiss zwischen Zeit- und Frequenzauflösung. – DMR

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Ich versuche die spektralen Leistungen in verschiedenen Frequenzbändern von 0-4 Hz, 4-8 Hz, 8-12 Hz und 12-30 Hz für meine 200 Punkt Daten zu vergleichen. – user8020776

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