¿Cuál es la diferencia entre las señales de impulso, paso y suma de sinusoides en términos de sus espectros y sus grados de excitación?
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¿Cuál es la diferencia entre las señales de impulso, paso y suma de sinusoides en términos de sus espectros y sus grados de excitación?
Un impulso tiene una densidad de potencia plana / constante para todas las frecuencias. La respuesta de impulso de un sistema también se puede utilizar para caracterizar un sistema, es decir, la convolución de la entrada con la respuesta de impulso, producirá la respuesta del sistema (sin embargo, generalmente lo haría en el dominio de la frecuencia, ya que la convolución se convierte en simple multiplicación). La desventaja de usar un impulso como una forma de excitar un sistema es que la cantidad de energía que puede ingresar al sistema será limitada, ya que un impulso demasiado grande podría dañar un sistema físico. Esto podría significar que necesita un sensor con mayor precisión para medir modos ligeramente amortiguados con ganancias (muy) pequeñas, de lo contrario, esto podría pasar desapercibido debido a la resolución del sensor.
Un paso tiene un espectro con una pendiente de menos uno. Entonces, la dinámica de baja frecuencia obtendrá una ganancia mayor que la dinámica de alta frecuencia. Y nuevamente, un paso solo puede suministrar una cantidad limitada de energía al sistema.
Si realmente quiere decir solo una suma de un par de señales sinusoidales, verá principalmente la respuesta del sistema a esas frecuencias, pero también alguna fuga a otras frecuencias, lo que podría excitar los modos propios del sistema. Después de que estos modos propios se hayan extinguido (suponiendo que el sistema sea estable y suficientemente amortiguado), solo debería ver la respuesta del sistema a esas frecuencias. Esto puede ser útil si solo está interesado en un rango de frecuencia específico o para ver si el sistema se puede modelar como un sistema lineal independiente del tiempo, porque los sistemas no lineales o variantes de tiempo probablemente también contendrán diferentes frecuencias en la respuesta después de que el transitorio haya extinguido.
Otra buena opción para las señales es el barrido sinusoidal, aplicando una sola señal "sinusoidal" cuya frecuencia cambia (relativamente lentamente) con el tiempo y ruido (blanco). El barrido sinusoidal es similar a la suma de las señales sinusoidales, pero podría ser más difícil de usar para detectar el comportamiento del sistema no LTI. El ruido blanco, similar al impulso, también tiene una densidad de potencia espectral plana, pero tiene la ventaja de que continuamente agrega energía al sistema y mantiene excitantes todos los modos. Pero sería aún más difícil detectar el comportamiento del sistema no LTI.