如何看懂fft频谱图
1、看懂FFT频谱图需关注核心要素、常见类型、进行关键分析，并结合工具。关注频谱图的核心要素横坐标（频率轴）：表示信号中包含的频率成分，单位为Hz。单边频谱频率范围是0 ~ Fs/2，双边频谱范围是-Fs/2 ~ Fs/2。频率分辨率Δf = Fs/N，点数越多或采样频率越低，分辨率越高。
2、要在FFT频谱图中发现共振，可以通过查找频谱中的峰值来确定。具体方法如下：理解FFT频谱图：FFT（快速傅里叶变换）是将时间域信号转换为频率域信号的一种算法。在FFT频谱图中，横轴代表频率，纵轴代表幅值。通过FFT频谱图，我们可以揭示出信号中的不同频率分量及其幅度。
3、如何看懂频谱图 频谱图是以频率为横坐标，幅度为纵坐标，信号在频域上的展现。通过频谱图，我们能够直观地看到所接收信号的不同频率和幅度。频谱图的纵坐标幅度通常作对数计算，以dB表示，以便能同时观察高幅度和低幅度的周期信号。
功率谱密度介绍(三)
1、正弦信号的功率谱密度 正弦信号的功率谱密度与自功率谱的表现不同。虽然不同频率分辨率下的自功率谱幅值相同，但功率谱密度的振幅却会随频率分辨率的变化而变化。这是因为功率谱密度是单位频率范围内的功率，当频率分辨率改变时，虽然自功率谱的幅值不变，但单位频率范围内的功率会发生变化，从而导致功率谱密度的振幅变化。
2、基本概念 功率谱密度是对随机信号或随机过程在其频率空间中各频率成分所携带的功率的一种描述。它表示了信号在频域内各频率点的能量密度。重要性及应用领域 重要性：功率谱密度是信号处理领域的重要工具之一。应用领域：在通信、信号处理、声学、振动分析等领域有着广泛的应用。
3、功率谱密度的单位通常用每赫兹的瓦特数（W/Hz）表示，后者使用波长而不是频率，即每纳米的瓦特数（W/nm）来表示。
4、因此，功率谱密度是信号分析中不可或缺的工具，它帮助我们解读和量化信号在不同频率上的能量分布，是深入理解信号复杂性的重要窗口。通过计算和分析功率谱，工程师和科学家们能够优化系统性能，识别噪声源，甚至预测信号的行为。
到底什么是谱线?
1、谱线是原子或分子在能量变化过程中释放或吸收光所形成的特定波长的线。以下是关于谱线的详细解释：光的释放与吸收：当一个原子或分子被赋予能量或失去能量时，它会以特定波长的光的形式释放或吸收能量。这些光的波长在光谱仪上表现为清晰的线，即谱线。
2、在光谱图上，吸收线表现为明显的向下凹陷，而发射线则表现为明显的凸起。吸收线的产生直接与原子能级间的转换相关，其强度与原子每个能级的丰度（即所占比例）紧密相连。通过哈萨方程，我们可以了解各能级原子相对丰度的关系。对于同一种原子而言，其电离能是固定的，属于原子固有属性。
3、光的本质是电磁波的一种表现形式。在物理学中，光被认为是电磁波谱的一部分，这一谱线包括了从无线电波到伽马射线的所有波长。我们能够感知的光波，被称为可见光，它仅仅是电磁波谱中一段有限的波长范围。电磁波的特点包括波长和频率两个基本属性。电磁辐射的能量与其频率成正比，与波长成反比。
4、明线光谱的谱线叫做原子的特征谱线．利用原子的特征谱线可以鉴别物质和研究原子的结构．吸收光谱高温物体发出的白光（其中包含连续分布的一切波长的光）通过物质时，某些波长的光被物质吸收后产生的光谱，叫做吸收光谱。
功率谱密度(PSD)介绍(一)
功率谱密度（PSD）是用来表达信号功率含量与频率的关系的量。在结构随机振动分析中，PSD是一个核心概念，它对于理解和分析随机振动数据至关重要。PSD的基本概念 PSD通常用于描述宽带的随机信号。这些信号的振幅经过了用于数字化信号的频谱分辨率进行归一化处理。对于振动数据，PSD的振幅单位为g/Hz。
功率谱密度（PSD）是描述信号功率含量与频率关系的一种量。在结构随机振动分析中，PSD用于表示宽带随机信号的功率分布，其振幅单位为g2/Hz。理解PSD之前，需要先了解自功率谱的概念。举例说明，假设测量同一宽带数据三次，频率分辨率分别为1 Hz、4 Hz、8 Hz。每次测量得到的自功率谱振幅差异明显（图1）。
功率谱密度是描述信号功率含量与频率关系的一种量，主要用于表示宽带随机信号的功率分布。以下是关于功率谱密度的详细介绍：定义与作用：定义：功率谱密度描述了信号功率随频率的变化情况。作用：在结构随机振动分析中，PSD帮助我们理解信号在不同频率范围内的功率分布，是量化宽带随机信号的重要工具。
综上所述，功率谱密度PSD是一种基于傅里叶分析的表面形貌分析方法，能够揭示出表面形貌在不同频率下的能量分布特征。在光学、半导体和超精密机械应用中，PSD具有广泛的应用前景和重要的研究价值。
谱线强度相关公式
单位为J/（cm2·s·sr）。在热平衡状态下，谱线强度与温度、能级分布有关。根据玻尔兹曼分布，谱线强度公式为：Inm ∝ exp（-En/kT） * N0 * gn/go 其中，En是激发态能量，k是玻尔兹曼常数，T是温度，gn和go是统计权重。总的来说，谱线强度受到能级、温度和自吸收等因素的影响。
发射谱线强度公式：公式：Inm = Nn * Anm * v / ）说明：该公式描述了原子从高能级n向低能级m跃迁时发射的谱线强度。其中，Nn是n能级上的原子数量，Anm是n到m跃迁的自发发射概率，v是谱线频率，h是普朗克常数。这个公式表示单位体积内的发射源每秒沿所有方向发射特定频率光谱线的总能量。
从光谱的强度公式可以看出，在一定的实验室条件下（且不考察激发源中待测元素的化学反应），谱线强度可表示为：lgI=lga+blgC 式中，a为比例系数，b为自吸系数。此式为光谱定量分析的基本关系式。这个公式由赛伯（Schiebe G）和罗马金（Lomakin）先后独立提出的，故称赛伯-罗马金公式。
基于罗马金公式：火焰光度计的工作原理核心在于罗马金公式I=ac^b，其中I代表谱线强度，c是待测元素的浓度，a是与元素蒸发和激发条件相关的常数，b为自吸系数。在实际应用中，由于试样浓度通常较低，自吸效应可以忽略，此时光谱强度简化为I=λc，便于使用相对强度测量进行分析。
定量核磁共振（qNMR）是一种分析方法，通过共振谱线强度，常以峰面积A表示，计算公式为A=K· N，其中N为待测物被激发的原子数目，K为光谱常数。A与N成正比，据此可确定待测物含量。qNMR操作简便，无需样品前处理，不破化样品，定量公式计算简单。