信號(hào)的譜估計(jì)-周期圖法

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1、2007/2008年第二學(xué)期本科課程設(shè)計(jì)2-周期圖法功率譜估計(jì)一、基本概念在電子信息工程領(lǐng)域，有許多問題的解決需要我們估計(jì)一個(gè)隨機(jī)過程在頻率域上的功率分布，這樣的問題有很多，譬如：設(shè)計(jì)濾波器消除噪聲，信號(hào)的回波抵消，信號(hào)的特征抽取與表示等等。譜估計(jì)的分類，通常分為兩類，一類是參數(shù)法譜估計(jì)，一類是非參數(shù)法譜估計(jì)。參數(shù)法譜估計(jì)通常對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行建模,如把數(shù)據(jù)建模成滑動(dòng)平均模型（MovingAverage），或者自回歸（Autoregressive）模型，而非參數(shù)法除了要求信號(hào)滿足廣義平穩(wěn)之外，沒有其它的統(tǒng)計(jì)假設(shè)。與非參數(shù)法相比較，參數(shù)法的優(yōu)點(diǎn)是在一個(gè)給定的數(shù)據(jù)集合上能夠有較少的偏差（Bias）與

2、方差（Variance）.對(duì)于非參數(shù)法譜估計(jì),常用的方法有:?周期圖法?Bartlett法（平均多個(gè)周期圖,采用不同數(shù)據(jù)塊）?自相關(guān)法(Blackman-Tukey法)在本課程設(shè)計(jì)中,我們將實(shí)現(xiàn)采用周期圖法和Bartlett法來對(duì)功率譜進(jìn)行估計(jì).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(jī)信號(hào)的一次實(shí)現(xiàn)的頻譜表示。Bartlett法（平均周期圖）是對(duì)周期圖法的改進(jìn)。它是平均多個(gè)不同數(shù)據(jù)塊的周期圖估計(jì)結(jié)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(shè)計(jì)要求:

5、1.技術(shù)要求:1)基本要求：根據(jù)實(shí)驗(yàn)大綱，分別用周期圖法和Bartlett法對(duì)給定的信號(hào)進(jìn)行功率譜估計(jì)。2)提高要求：實(shí)現(xiàn)周期圖法中的Welch方法2.報(bào)告要求報(bào)告要求字跡工整，條理清楚，報(bào)告格式符合學(xué)術(shù)論文規(guī)范，包括論文名稱、中英文摘要、引言/概述、正文、結(jié)束語，參考文獻(xiàn)，最后給出本次課程設(shè)計(jì)總結(jié)，包括設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)、現(xiàn)有不足與需要改進(jìn)的地方及改進(jìn)的建議和意見，鼓勵(lì)和提倡創(chuàng)新。三．成績?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)完成（1）及格-中等-良好完成（2）優(yōu)秀四．參考文獻(xiàn)[1]、《數(shù)字信號(hào)處理》——理論、算法與實(shí)現(xiàn)，清華大學(xué)胡廣書編著，北京：清華大學(xué)出版社，1997。[2]、《現(xiàn)代譜估計(jì)原理與應(yīng)用》[美]S.M.凱

6、依著，黃建國等譯，北京：科學(xué)出版社，1994。可能用到的matlab指令：Wavread（）音頻信號(hào)的讀取buffer（）用于信號(hào)分幀fft（）快速傅立葉變換plot（）畫圖命令