Lo spettro di potenza di un segnale rappresenta la distribuzione della sua potenza (o energia) rispetto alle frequenze. Un segnale digitale è tipicamente rappresentato da una sequenza discreta di valori nel dominio del tempo; tuttavia, ogni segnale temporale ha una rappresentazione corrispondente nel dominio delle frequenze, ottenibile tramite trasformate come la Trasformata di Fourier Discreta (DFT).
Il risultato della DFT è un insieme di coefficienti complessi, ognuno dei quali rappresenta l’ampiezza e la fase di una frequenza specifica nel segnale. Il modulo quadrato di questi coefficienti complessi fornisce lo spettro di potenza, che mostra come la potenza è distribuita tra le varie frequenze presenti nel segnale.
Lo spettro di potenza è una rappresentazione informativa per vari scopi:
- Analisi del segnale: Permette di individuare la presenza di toni dominanti, frequenze residue, rumori o interferenze che possono essere non evidenti nel dominio del tempo.
- Progettazione di filtri: Aiuta a capire dove si trovano le componenti di frequenza desiderate e indesiderate, facilitando la progettazione di filtri passa-basso, passa-alto, ecc.
- Diagnosi e rilevamento di guasti: Nelle applicazioni industriali e scientifiche, uno spettro di potenza alterato può indicare anomalie o guasti.