噪声中正弦信号的经典法频谱分析

实验报告
实验名称
噪声中正弦信号典法频谱分析
二实验目
通噪声中正弦信号典法频谱分析理解掌握典谱估计知识学会应典谱估计方法
三基原理
1．周期图法：称直接法机信号N点观察数视量限信号直接取傅里叶变换然取幅值方N作真实功率谱估计表示周期图法估计出功率谱
2．相关法：称间接法功BT法先估计出相关函数然求傅里叶变换功率谱记作估计
3．Bartlett法：L具相均值方差独立机变量…新机变量均值方差减L倍改善方差特性效方法采样数分成L段段长度MNLM第i段数加矩形窗变应相加取均均周期图
4．Welch法：Bartlett法改进改进分段时允许段数部分交叠改进二段数窗口矩形窗口例汉宁窗汉明窗记样改善矩形窗边瓣较产生谱失真然Bartlett法求段功率谱记式中化子
四编程步骤
〔〕构造频率100Hz正弦信号构造方差001高斯白噪声正弦信号噪声相加信号xnsin(2*pi*100*n)+01*randn(size(n))
〔二〕进行功率谱估计
1．周期图法
①xn加汉明窗调函数[Pxxf]periodogram(xnwindownfftFs)中采样频率Fs1000Hz分取信号长度1282565121024时分进行功率谱估计画功率谱图
② xn分加矩形窗汉宁窗海明窗blackman窗固定信号长度256采样频率1000Hz调函数[Pxxf]periodogram(xnwindownfftFs)分进行功率谱估计画功率谱图
2．间接法
cxnxcorr(xn＇unbiased＇)计算xn相关函数然进行傅里叶变换便功率谱画图
3．Bartlett法
xn加矩形窗调函数[PxxPxxc]psd(xnnfftFswindownoverlapp)进行功率谱估计画功率谱图
4．Welch法
xn加海明窗调函数[Pxxf]pwelch(xnwindownoverlapnfftFsrange)进行功率谱估计画功率谱图
五实验结果分析
1． 周期图法
采样频率Fs1000Hz信号频率f100Hz高斯白噪声方差001
①取信号长度1282565121024时
程序运行结果图显示：


分析：N逐渐增时曲线起伏逐渐加剧N增互相关点增导致曲线起伏加剧
②xn分加矩形窗汉宁窗海明窗blackman窗固定信号长度N256调函数[Pxxf]periodogram(xnwindownfftFs)分进行功率谱估计画功率谱图
程序运行结果图显示：


③ 改变信噪
固定信号长度N512信噪20dB0dB20dB时


分析：信噪越效果越
④ 改变窗函数长度
2． 间接法
采样频率Fs1000Hz采样点数N1024信号频率100Hz高斯白噪声方差001


3Bartlett法
采样频率Fs1000Hz采样点数N1024信号频率100Hz高斯白噪声方差001


4．Welch法
采样频率Fs1000Hz采样点数N1024信号频率100Hz高斯白噪声方差001

六结
根分析结果出明确分析相致结
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