在本章3.9频谱和线性自功率谱的区别中讲到对于随机信号和正弦信号做线性平均计算频谱Spectrum时，随着平均次数的增加，得到的Spectrum幅值会越来越趋向于0。这时，不禁让人感觉到，计算Spectrum是不能使用线性平均的。但是，真是这样的吗？真的不能对Spectrum做线性平均吗？答案当然不是，Spectrum也能有条件地做线性平均，那就是做相位参考谱。
由于每次线性平均时，信号的相位都会发生改变，因此对平均的Spectrum有影响。因为各个时域数据块的相位不相同，因此，将各瞬时Spectrum平均时，会使其幅值逐渐平均为零。对随机信号采用线性平均方式时，Spectrum的幅值比AutoPower Linear的幅值小得多，Spec-trum趋向于0，并且测量过程中，随着时间的推进，Spectrum的幅值越来越小，如图3-70所示。另外一个方面，即使对正弦波进行线性平均，计算Spectrum，其幅值也会逐渐趋向于0。
图3-70 随机信号做线性平均
相位参考谱是指选取一个信号作为参考信号，计算以此参考信号为相位参考的频谱。计算相位参考谱时，对于信号中的随机噪声会随着平均的增加而逐渐趋于0，而相对于参考信号有确定相位关系的部分，则不会随着平均的进行而趋于0，这就是相位参考谱与频谱的不同之处。
首先对比一下同一个时域信号的自谱和频谱，都做线性平均，得到的结果如图3-71所示。从图3-71中可以看出，此时的线性平均方式下，频谱的幅值明显低于自谱幅值，这就是之前所说的原因。
图3-71 自谱和频谱
如果再添加一个信号，用于相位参考，计算这个信号相对于新添加信号的相位参考谱。对比一下之前得到的线性平均频谱，如图3-72所示。可以看出，相位参考谱得到的幅值明显大于平均的频谱。
再对比一下相位参考谱与自谱的幅值大小，对结果局部放大，可以更仔细地对比二者的区别，如图3-73所示。从图3-73中可以看出二者的幅值相差不大。相差的部分正是由于信号中的随机噪声随着平均的进行而逐渐趋于零的缘故。
再以波德图显示频谱和相位参考谱的幅值和相位，分别如图3-74和图3-75所示，可以看出，除了频谱的幅值明显小于相位参考谱之外，频谱相位毫无规律，而相位参考谱相位大体趋势则较为清晰。(www.xing528.com)
图3-72 相位参考谱对比频谱
图3-73 相位参考谱对比自谱
图3-74 波德图显示频谱
最后，你可能会问：相位参考谱到底有什么用呢？较为明显的用途有两个，一个是进行ODS分析时，可以用平均的相位参考谱，而不用自谱，因为自谱没有相位信息，而相位参考谱则包含相位信息。二是进行TPA测试时，通常会在发动机的顶部放置一个单向的加速度传感器，用作参考，此传感器的作用除了用于分批测量时因传感器或通道不够作为参考之外，当工况数据选Spectrum时，可用于计算相位参考谱，作为相位参考谱计算中的参考信号。
图3-75 波德图显示相位参考谱
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