Spektral yoğunluk, bir sinyaldeki güç veya enerjinin frekans üzerindeki dağılımını ifade eder. Spektral yoğunluğun birimi, güç spektral yoğunluğunu (PSD) veya enerji spektral yoğunluğunu (ESD) ifade etmesine bağlıdır:
- Güç spektral yoğunluğu (PSD) birimi genellikle hertz başına watt (w/hz) veya dbm/hz’dir (hertz başına miliwatt’a göre desibel). PSD, bir sinyalin frekans spektrumu boyunca güç dağılımını nicelikselleştirerek, gücün farklı frekans bileşenleri arasında nasıl dağıtıldığını gösterir.
- Enerji spektral yoğunluğunun (ESD) birimi hertz başına joule (j/hz) veya dbm/hz’dir. ESD, bir sinyalin frekans spektrumu boyunca enerji dağılımını ölçer ve farklı frekans bileşenleri boyunca enerji içeriğine ilişkin bilgi sağlar.
Spektral yoğunluk, sinyalin türüne ve istenilen spektral analize bağlı olarak çeşitli teknikler kullanılarak ölçülür. Sürekli sinyaller için spektral yoğunluk, Fourier dönüşümü gibi Fourier dönüşümü teknikleri kullanılarak veya Welch yöntemi gibi yöntemler kullanılarak güç spektral yoğunluğunun tahmin edilmesi kullanılarak hesaplanabilir. Ayrık sinyaller için spektral yoğunluk, periodogram veya çoklu spektral tahmin gibi teknikler kullanılarak tahmin edilebilir.
Desibel (dB) cinsinden güç spektral yoğunluğu, bir sinyalin frekans üzerinden güç dağılımını bir referans seviyesine göre logaritmik ölçekte ifade etmek için yaygın olarak kullanılır. DB’deki güç spektral yoğunluğunun birimi genellikle DBM/Hz’dir (hertz başına bir miliwatt’a göre desibel). Bu birim, bant genişliğinin her hertzinde bir miliwatt’lık referans güce göre bir sinyalin güç seviyesini gösterir. DB’nin kullanımı, farklı frekans aralıkları veya bant genişlikleri üzerindeki sinyal gücü seviyelerinin uygun şekilde temsil edilmesine ve karşılaştırılmasına olanak tanır.