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パワースペクトル密度の推定

2024/7/31 8:292024/7/31 8:29

概要活用シーン注意点コード入出力の例入力データ出力画像画像の見方

概要

パワースペクトル密度の推定値を可視化します。ピリオドグラムによる推定と、ウェルチの方法による推定の2種類が利用できます。

パワースペクトル密度の推定に関する技術的な詳細は以下の記事をご参照ください。

https://gochikika.ntt.com/Visualization_and_EDA/spectral_visualization.html#id9

活用シーン

センサーデータ等で周波数領域の分布を確認したいときに利用します。

注意点

なし

コード

入出力の例

入力データ

時刻	CO (ppm)	Heater voltage (V)
2017/04/01 00:00:00	0	0.899
2017/04/01 00:00:01	0	0.211
…	…	…

💡

このデータはNode-AIの公開データ「ガスセンサーCO濃度予測」でご利用いただけます。

出力画像

画像の見方

元のデータは1秒間隔のデータなので、サンプリング周波数は1Hzとなります。

パワースペクトル密度はサンプリング周波数の半分の周波数（例では0.5Hz）以下の周波数（frequency）について確認することができます。

例ではピリオドグラムによるパワースペクトル密度（PSD by periodgram）は0～0.05Hz付近にピークがあることがわかります。

実際に公開データのHeater Voltageのグラフを確認すると、以下のように60～80秒の周期的な波形が確認できます。これは周波数にするとおよそ0.01～0.02Hzとなるため、パワースペクトル密度のピークと一致します。