ST_CM_PowerSpectrum_InitPars

Baustein-spezifische Struktur mit Initialisierungsparametern, die bei der Initialisierung des Bausteins ausgewertet werden.

TYPE ST_CM_PowerSpectrum_InitPars EXTENDS ST_CM_Object_InitPars :
STRUCT
    nFFT_Length          : UDINT := 512;                              (* Length of FFT. *) 
    nWindowLength        : UDINT := 400;                              (* Length of analysis window. *)
    fDecibelThreshold    : LREAL := cCM_MinArgLog10;                  (* Minimum argument of decadic logarithm for 64- bit IEEE 754 arithmetic. *)
    bTransformToDecibel  : BOOL := TRUE;                              (* Transform to decibel. *)
    eWindowType          : E_CM_WindowType := eCM_HannWindow;         (* Window type. *)
    aWindowParameters    : T_CM_WindowParameters := [2.5,1,1,1,1];    (* Window parameters for specific windows, e.g. FlatTop. *)
    nOverlap             : UDINT := -1;                               (* Size of overlap in samples. *)
    eScalingType         : E_CM_ScalingType := eCM_DiracScaling;      (* Scaling type. *)
    nChannels            : UDINT := 1;                                (* Number of channels. *)
END_STRUCT
END_TYPE

• nFFT_Length ist die Länge der FFT. Sie muss größer als Eins und eine ganzzahlige Potenz von Zwei sein.
• nWindowLength ist die Länge des Analysefensters in Samples. Die Länge muss größer als Eins und eine gerade Zahl sein.
• fDecibelThreshold ist ein sehr kleiner Fließkommawert größer als Null. Werte, die kleiner als diese Zahl sind, werden vor einer Transformation in die Dezibel-Skala durch diesen Wert ersetzt. (Zweck ist die Vermeidung von Wertbereichsfehlern. Der Logarithmus von Null ist nicht definiert und strebt für den Grenzwert kleiner Argumente gegen minus unendlich. Entsprechendes gilt für das Argument der Zahl Null, arg(0). Der kleinste mögliche Wert ist 2.3e-308, dies entspricht der Konstanten cCM_MinArgLog10.)
• bTransformToDecibel ist ein boolescher Wert, der angibt, ob das Ergebnis der FFT in die Dezibel-Skala transformiert werden soll, entsprechend der Transformation x → 20 * log10(x).
• eWindowType definiert die verwendete Fensterfunktion (vom Typ E_CM_WindowType). Ein guter Standardwert ist der Fenstertyp eCM_HannWindow.
• aWindowParameters beinhaltet die freien Parameter ausgewählter Fensterfunktionen. Bei der Verwendung von eCM_KaiserWindow definiert der erste Eintrag den Parameter beta; wird das eCM_FlatTopWindow verwendet, werden alle Parameter genutzt. Siehe Abschnitt Fensterfunktionen.
• nOverlap definiert die Anzahl der überlappenden Samples. Diese muss größer oder gleich Null sein. Wird der Wert cCM_OverlapRecommended gewählt, so wird eine empfohlene Überlappung intern berechnet (siehe F_CM_CalculateRecommendedOverlap); der Wert cCM_OverlapInactive deaktiviert den intern verwendeten Puffer und setzt den Wert Null.
• eScalingType ermöglicht eine Auswahl der verwendeten Skalierung (vom Typ E_CM_ScalingType), falls eine absolute Skalierung benötigt wird. Standardwert ist eCM_DiracScaling. Bei der Auswahl der Skalierung sollte die Art des Signals, entweder deterministische Signale oder breitbandige Signale mit stochastischen Anteil, berücksichtigt werden; Beide Arten erfordern unterschiedliche Skalierungen.
• nChannels definiert die Anzahl von unabhängigen Kanälen. Diese muss größer als Null sein.

Fensterlänge beachten Der Wert von nWindowLength muss kleiner oder gleich dem Wert von nFFT_Length sein. Die Länge der FFT kann sich an der benötigten Frequenzauflösung orientieren. Typischerweise wird oft ein Wert von ca. 4/5 der FFT-Länge als Fensterlänge verwendet.

Wenn nFFT_Length größer ist als nWindowLength, wird die Frequenzauflösung der FFT (und damit auch die Länge des Vektors der Rückgabewerte) vergrößert. Die Differenz der Länge wird vor der Fouriertransformation mit Nullen aufgefüllt. Dies kann sinnvoll sein, um eine höhere Frequenzauflösung zu erreichen oder, z.B. bei der Berechnung mit Rücktransformation in den Zeitbereich, zirkuläres Aliasing zu vermeiden. Das Ergebnis enthält trotz der höheren Frequenzauflösung allerdings nicht mehr Information.