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信噪比

信噪比

描述

例子

r=信噪比(xy返回信号的信噪比(SNR),单位为分贝,x,通过计算其大小的平方和与噪声大小的比值,yy必须有相同的尺寸x.当输入信号不一定是正弦信号并且你有噪声的估计时,使用这个形式。

例子

r=信噪比(x返回实值正弦输入信号相对于载波(dBc)的信噪比分贝,x.信噪比是用与输入长度相同的修正周期图来确定的。改进的周期图使用了带有的Kaiser窗口β= 38。结果排除了前六个谐波的功率,包括基本的。

例子

r=信噪比(xfsn返回真实正弦输入信号的信噪比(dBc),x,以一定速率采样fs.计算不包括最底层所包含的功率n谐波,包括基本的。的默认值fs是1。的默认值n是6。

例子

r=信噪比(pxxf, ' psd ')指定输入pxx作为单边功率谱密度(PSD)的估计。这个论点f是频率的向量吗pxx发生。噪声的计算不包括前六个谐波的功率,包括基频。

r=信噪比(pxxfn, ' psd ')指定谐波的数量,n,在计算信噪比时排除。的默认值n是6,包括基本的。

例子

r=信噪比(sxxfrbw“权力”)指定输入为单侧功率谱,sxx,一个真实的信号。输入rbw为每个功率估计值的分辨率带宽。

r=信噪比(sxxfrbwn“权力”)指定谐波的数量,n,在计算信噪比时排除。的默认值n是6,包括基本的。

例子

r=信噪比(___、“别名”)移除混叠到奈奎斯特范围内的基波谐波。当输入信号采样不足时使用此选项。如果未指定此选项,或将其设置为“省略别名”,则该函数将基频超出奈奎斯特范围的任何谐波视为噪声。

例子

rnoisepow) =信噪比(___也返回信号的非谐波分量的总噪声功率。

例子

信噪比(___无输出参数在当前图形窗口中绘制信号频谱并标记其主要特征。它使用不同的颜色绘制基本分量、直流值、谐波和噪声。SNR显示在绘图上方。此功能适用于上面列出的所有语法,除了信噪比(x,y)

例子

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在存在高斯噪声的情况下,计算以10 kHz频率采样2 s的20 ms矩形脉冲的信噪比(SNR)。将随机数生成器设置为默认设置,以获得可再现的结果。

rng默认的Tpulse = 20 e - 3;Fs = 10 e3;t = 1:1 / Fs: 1;x = rectpuls (t, Tpulse);y = 0.00001 * randn(大小(x));S = x + y;pulseSNR =信噪比(x, sx)
pulseSNR = 80.0818

计算并比较信号的信噪比(SNR)、总谐波失真(THD)以及信噪比和失真比(SINAD)。

创建一个采样频率为48khz的正弦信号。该信号的基频为1 kHz,振幅为单位。它还包含一个2 kHz的谐波与一半的振幅和附加噪声的方差0.1²。

fs = 48 e3;t = 0:1 / fs: 1 - 1 / f;一个= 1.0;powfund = ^ 2/2;一个= 0.4;powharm = ^ 2/2;s = 0.1;varnoise = s ^ 2;x = A*cos(2* 1000*t) +...a * sin(2 *π* 2000 * t) + s * randn(大小(t));

验证SNR、THD和SINAD与它们的定义一致。

信噪比=信噪比(x);defSNR = 10 * log10 (powfund / varnoise);SN =[信噪比defSNR]
锡=1×217.0178 16.9897
(THD = (THD (x);defTHD = 10 * log10 (powharm / powfund);TH = [THD defTHD]
TH=1×2-7.9546 - -7.9588
SINAD = SINAD (x);defSINAD = 10 * log10 (powfund / (powharm + varnoise));SI = [SINAD defSINAD]
如果=1×27.4571 7.4473

计算在48 kHz采样的2.5 kHz正弦信号的信噪比。添加方差0.001²的白噪声。

Fi = 2500;Fs = 48 e3;N = 1024;x = sin(2*pi*Fi/Fs*(1:N)) + 0.001*randn(1,N);信噪比=信噪比(x, Fs)
信噪比= 57.7103

绘制频谱并标注信噪比。

信噪比(x, Fs);

获取以48 kHz采样的2.5 kHz正弦波的周期图功率谱密度(PSD)估计值。添加标准偏差为0.00001的白噪声。使用此值作为输入以确定SNR。将随机数生成器设置为可再现结果的默认设置。

rng默认的Fi = 2500;Fs = 48 e3;N = 1024;x = sin(2*pi*Fi/Fs*(1:N)) + 0.00001*randn(1,N);w = kaiser(元素个数(x) 38);[Pxx, F] = periodogram(x,w,numel(x),Fs);信噪比=信噪比(Pxx Fpsd的
信噪比=97.7446

利用功率谱,计算一个2.5 kHz的正弦信号的信噪比,采样频率为48 kHz,并嵌入白噪声中,标准差为0.00001。重置随机数生成器以获得可重复的结果。

rng默认的Fi = 2500;Fs = 48 e3;N = 1024;x = sin(2*pi*Fi/Fs*(1:N)) + 0.00001*randn(1,N);w = kaiser(元素个数(x) 38);[Sxx, F] = periodogram(x,w,numel(x),F,“权力”);rbw = enbw (w, Fs);信噪比=信噪比(Sxx F rbw,“权力”
信噪比=97.7446

绘制信号的频谱并注释信噪比。

信噪比(Sxx F rbw“权力”);

产生一个信号,类似于输出弱非线性放大器与2.1 kHz音调作为输入。信号以10khz采样1秒。计算并绘制信号的功率谱。使用Kaiser窗口β= 38进行计算。

Fs = 10000;f = 2100;t = 0:1 / Fs: 1;x =双曲正切(罪(2 *π* f * t) + 0.1 + 0.001 * randn(1、长度(t));周期图(x, kaiser(长度(x), 38), [], Fs,“权力”

在噪音中,4.2 kHz、6.3 kHz、8.4 kHz、10.5 kHz、12.6 kHz、14.7 kHz等频率的谐波明显突出。除第一个频率外,所有频率均大于奈奎斯特频率。谐波分别被混叠为3.7 kHz、1.6 kHz、0.5 kHz、2.6 kHz和4.7 kHz。

计算信号的信噪比。默认情况下,信噪比将混叠谐波视为噪声的一部分。

信噪比(x,Fs,7);

重复计算,但现在将混叠谐波视为信号的一部分。

信噪比(x, Fs 7“别名”);

创建一个采样频率为48khz的正弦信号。该信号的基频为1 kHz,振幅为单位。它还包含一个2 kHz的谐波与一半的振幅和附加噪声的方差0.1²。

fs = 48 e3;t = 0:1 / fs: 1 - 1 / f;一个= 1.0;powfund = ^ 2/2;一个= 0.4;powharm = ^ 2/2;s = 0.1;varnoise = s ^ 2;x = A*cos(2* 1000*t) +...a * sin(2 *π* 2000 * t) + s * randn(大小(t));

计算信号中的噪声功率。验证它与定义一致。

(信噪比、npow) =信噪比(x, fs);比较= [10*log10(powfund)-npow SNR]
比较=1×217.0281 - 17.0178

生成频率为2.5 kHz的正弦波,以50 kHz采样。重置随机数发生器。向信号添加标准偏差为0.00005的高斯白噪声。将结果通过弱非线性放大器。绘制SNR。

rng默认的fs = 5 e4;f0 = 2.5 e3;N = 1024;t = (0: n - 1) / fs;ct = cos(2 *π* f0 * t);CD = ct + 0.00005*randn(size(ct));Amp = [1e-5 5e-6 -1e-3 6e-5 1 25e-3];胡志明市= polyval (amp、cd);信噪比(胡志明市,fs);

直流分量和所有谐波,包括基频,都被排除在噪声测量之外。基频和谐波被标记。

输入参数

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实值输入信号,指定为行或列向量。

数据类型:|

输入信号中噪声的估计值,指定为实值行或列向量。它的维数必须与x

数据类型:|

采样率,指定为正标量。采样率是每单位时间的采样数。如果时间单位为秒,则采样率以赫兹为单位。

数据类型:|

要从信噪比计算中排除的谐波数,指定为一个正整数标量。的默认值n是6。

单边功率谱密度估计,指定为实值,非负列向量。

功率谱密度必须用线性单位表示,而不是分贝。使用db2pow将分贝值转换为功率值。

例子:[pxx f] =周期图(cos (pi. / (4; 2) * (0:159)) ' + randn (160 2))指定在2π Hz采样的噪声双通道正弦信号的周期图PSD估计和计算频率。

数据类型:|

单边PSD估计的周期频率,pxx,指定为行或列向量。的第一个元素f必须是0。

数据类型:|

功率谱,指定为实值非负的行或列向量。

功率谱必须用线性单位表示,而不是分贝。使用db2pow将分贝值转换为功率值。

例子:[sxx, w] =周期图(cos (pi. /(4; 2) *(0:159))”+ randn(160 2),“权力”)指定嵌入在高斯白噪声中的双通道正弦信号的周期图功率谱估计和计算时的归一化频率。

数据类型:|

分辨率带宽,指定为正标量。分辨率带宽是离散傅里叶变换的频率分辨率和窗的等效噪声带宽的乘积。

数据类型:|

输出参数

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信噪比,以相对于载波(dBc)的分贝表示,返回实值标量。如果输入信号不是正弦信号,则信噪比以分贝(dB)为单位返回。

数据类型:|

输入信号的非谐波分量的总噪声功率,作为实值标量返回。

数据类型:|

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失真测量功能

的函数sfdrsinad信噪比测量受正弦信号刺激的弱非线性系统的响应。

当给定时域输入时,信噪比使用具有大旁瓣衰减的Kaiser窗口执行周期图。为了找到基频,该算法在周期图中搜索最大的非零频谱分量。然后,它计算所有相邻箱子的中心力矩,这些箱子从最大值开始单调减小。为了能够被检测到,基波应该至少在第二个频率槽中。高次谐波是基频的整数倍。如果一个谐波位于另一个谐波附近的单调递减区域内,则认为其功率属于较大的谐波。这种较大的谐波可能是,也可能不是基波。

该函数使用仅包含噪声的区域中的中值功率估计噪声级。计算中不包括直流分量。每个点的噪声为估计值或点的坐标,以较小者为准。然后从信号和谐波的值中减去噪声。

信噪比如果基频不是信号中最高的谱分量,则失效。

确保频率分量相距足够远,以适应Kaiser窗的旁瓣宽度。如果这是不可行的,你可以使用“权力”用不同的窗口标记和计算周期图。

在R2013b中引入