Gęstość widmowa odnosi się do rozkładu mocy lub energii względem częstotliwości w sygnale. Jednostka gęstości widmowej zależy od tego, czy odnosi się do widmowej gęstości mocy (PSD), czy widmowej gęstości energii (ESD):
- Jednostką widmowej gęstości mocy (PSD) są zwykle waty na herc (w/hz) lub dbm/hz (decybele w stosunku do miliwata na herc). PSD określa ilościowo rozkład mocy sygnału w całym spektrum częstotliwości, wskazując, w jaki sposób moc jest rozprowadzana pomiędzy różnymi składowymi częstotliwości.
- Jednostką widmowej gęstości energii (ESD) są dżule na herc (j/hz) lub dbm/hz. ESD mierzy rozkład energii sygnału w jego widmie częstotliwości, zapewniając wgląd w zawartość energii w różnych składowych częstotliwości.
Gęstość widmowa jest mierzona różnymi technikami w zależności od rodzaju sygnału i pożądanej analizy widmowej. W przypadku sygnałów ciągłych gęstość widmową można obliczyć za pomocą technik transformacji Fouriera, takich jak transformata Fouriera, lub oszacowanie gęstości widmowej mocy za pomocą metod takich jak metoda Welcha. W przypadku sygnałów dyskretnych gęstość widmową można oszacować za pomocą technik takich jak periodogram lub wielokrotna estymacja widmowa.
Gęstość widmowa mocy w decybelach (dB) jest powszechnie używana do wyrażania rozkładu mocy sygnału w funkcji częstotliwości w skali logarytmicznej w stosunku do poziomu odniesienia. Jednostką widmowej gęstości mocy w DB jest zwykle DBM/Hz (decybele w stosunku do jednego miliwata na herc). Jednostka ta wskazuje poziom mocy sygnału w stosunku do mocy odniesienia jednego miliwata w każdym hercu szerokości pasma. Zastosowanie DB umożliwia wygodną reprezentację i porównanie poziomów mocy sygnału w różnych zakresach częstotliwości lub szerokościach pasma.