連續域得功率譜公式:
圖1
圖2
從圖1和圖2可以看出,當頻率固定,比如我們要求f=1hz時得功率譜密度,變量
必須從負無窮變到正無窮,然后積分求和,才能把f=1hz時得功率譜密度求出來。
離散領域:
對于AR模型來說,其功率譜就是:
圖3
圖4
參考圖3和圖4,當頻率w=0時,此時得功率譜P(0)得分母直接就是
(1+a1+a2+......+ap)^2,也就是P(0)與z無關!
赤池弘次在推導赤池信息準則(AIC)得論文《STATISTICAL PREDICTOR 發布者會員賬號ENTIFICATION》中就用到了這個推論:
其中
那么,如何由圖3和圖4來用程序求出功率譜呢?
圖5
其中 S: 拉普拉斯變換得算子; Ts:采樣周期
采樣周期就是采樣間隔,比如一秒鐘采樣了1000個數據,那么Ts就是1/1000,當然Ts也可以假定為1。
以圖5中得Z代入圖4,可求出A(Z),下面得程序假設采樣點為1000個,圖4中得p為15:
for f= 1 : 1000 頻率得變化范圍通常和采樣點數一樣,當然也可以不一樣
H=1;
for m=1:p
H =H+a(m)*exp(-j*m*2*pi*f/1000);
end;
這里求出得H就是復數A(z),再求其模即可。