信號的譜估計-周期圖法

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1、2007/2008年第二學期本科課程設計2-周期圖法功率譜估計一、基本概念在電子信息工程領域，有許多問題的解決需要我們估計一個隨機過程在頻率域上的功率分布，這樣的問題有很多，譬如：設計濾波器消除噪聲，信號的回波抵消，信號的特征抽取與表示等等。譜估計的分類，通常分為兩類，一類是參數法譜估計，一類是非參數法譜估計。參數法譜估計通常對數據進行建模,如把數據建模成滑動平均模型（MovingAverage），或者自回歸（Autoregressive）模型，而非參數法除了要求信號滿足廣義平穩(wěn)之外，沒有其它的統計假設。與非參數法相比較，參數法的優(yōu)點是在一個給定的數據集合上能夠有較少的偏差（Bias）與

2、方差（Variance）.對于非參數法譜估計,常用的方法有:?周期圖法?Bartlett法（平均多個周期圖,采用不同數據塊）?自相關法(Blackman-Tukey法)在本課程設計中,我們將實現采用周期圖法和Bartlett法來對功率譜進行估計.周期圖的定義是：21N?11?j2πfm2P?xx(f)=∑x(m)e=

3、X(f)

4、（1）Nm=0N其中X(f)為隨機信號的一次實現的頻譜表示。Bartlett法（平均周期圖）是對周期圖法的改進。它是平均多個不同數據塊的周期圖估計結果.平均周期圖法的定義：（2）KB1(i)Pxx(f)=∑PXX(f)Ki=1圖1：平均周期圖法示意圖二.設計要求:

5、1.技術要求:1)基本要求：根據實驗大綱，分別用周期圖法和Bartlett法對給定的信號進行功率譜估計。2)提高要求：實現周期圖法中的Welch方法2.報告要求報告要求字跡工整，條理清楚，報告格式符合學術論文規(guī)范，包括論文名稱、中英文摘要、引言/概述、正文、結束語，參考文獻，最后給出本次課程設計總結，包括設計的創(chuàng)新點、現有不足與需要改進的地方及改進的建議和意見，鼓勵和提倡創(chuàng)新。三．成績評定標準完成（1）及格-中等-良好完成（2）優(yōu)秀四．參考文獻[1]、《數字信號處理》——理論、算法與實現，清華大學胡廣書編著，北京：清華大學出版社，1997。[2]、《現代譜估計原理與應用》[美]S.M.凱

6、依著，黃建國等譯，北京：科學出版社，1994?？赡苡玫降膍atlab指令：Wavread（）音頻信號的讀取buffer（）用于信號分幀fft（）快速傅立葉變換plot（）畫圖命令