パワースペクトルの実際の作業内容-02

 ノイズのノイズ

それは,ノイズ,です.厳密に(?)いうと,ゆらぎ計算における計算結果のばらつきでしょうか?

そこら辺の厳密な数学は,今回の,”作業”,には関係ないので省きます(というか知らない,本を読んで勉強しよう)

たぶん,フーリエ変換そのものが持つノイズ,有限のデータ長によるものなのでしょう.

実際にノイズを加えたシミュレーションを行ってみると,前頁のように,

ピンクノイズ(1/fに比例,昔は1/fノイズと言われ,心地よいゆらぎと言われていましたね,家にある扇風機も1/fゆらぎ機能搭載です)
ブラウニアンノイズ(1/f2に比例しているということです)
ローレンツ型ノイズ(1/(1+(f/fc)2に比例)

にノイズ(ランダム関数0~1,に係数をかけたもの)を足してみると,リニアプロットでは,

などあります.これを単純にエクセルでグラフ化(横軸周波数,縦軸はたぶんパワー密度)してみると

と右のグラフがノイズを加えたものですが,まあばらついているけど,まあそんなもんですね...

しかし,同じデータを両対数プロットで示すと,

ともう傾きの議論どころではなくなります.これは当然ながら同じ大きさのゆらぎに対して,縦軸が,1,0.1,0.01とゆらぎの大きさに比べて相対的な値が小さいからです.

このように,両対数プロットでは高周波域(右肩下がりのパワーとして)ではノイズが誇張されてしまい,解析しにくくなる,という問題があります.

これは,後ほど考えていきましょう.

 

 

 

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