功率譜估計是數(shù)字信號處理的主要內容之一,主要研究信號在頻域中的各種特征,目的是根據(jù)有限數(shù)據(jù)在頻域內提取被淹沒在噪聲中的有用信號。下面對譜估計的發(fā)展過程做簡要回顧: 英國科學家牛頓最早給出了“譜”的概念。后來,1822年,法國工程師傅立葉提出了著名的傅立葉諧波分析理論。該理論至今依然是進行信號分析和信號處理的理論基礎。
傅立葉級數(shù)提出后,首先在人們觀測自然界中的周期現(xiàn)象時得到應用。19世紀末,Schuster提出用傅立葉級數(shù)的幅度平方作為函數(shù)中功率的度量,并將其命名為“周期圖”(periodogram)。這是經(jīng)典譜估計的最早提法,這種提法至今仍然被沿用,只不過現(xiàn)在是用快速傅立葉變換(FFT)來計算離散傅立葉變換(DFT),用DFT的幅度平方作為信號中功率的度量。
周期圖較差的方差性能促使人們研究另外的分析方法。1927年,Yule提出用線性回歸方程來模擬一個時間序列。Yule的工作實際上成了現(xiàn)代譜估計中最重要的方法