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《MATLAB經(jīng)典功率譜估計(jì)法.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、一、作業(yè)內(nèi)容：對(duì)兩個(gè)正弦信號(hào)做疊加后，計(jì)算離散隨機(jī)過(guò)程信號(hào)的功率譜函數(shù)，由功率譜，估計(jì)信號(hào)的頻率。在matlab上實(shí)現(xiàn)之，并觀察波形進(jìn)行驗(yàn)證。二、實(shí)現(xiàn)步驟：（一）、構(gòu)造環(huán)境：1、兩個(gè)正弦波分別為A*sin(2*pi*f1*n+a)、B*sin(2*pi*f2*n+a)，規(guī)定取樣點(diǎn)范圍n=1~128；構(gòu)造函數(shù)x1=A*sin(2*pi*f1*n+a)+B*sin(2*pi*f2*n+a)；2、在x1基礎(chǔ)上加入加性高斯白噪聲，取定信噪比為+3,來(lái)定義x2的函數(shù)為x2=x1+W（噪聲）；3、對(duì)離散信號(hào)x2做非參數(shù)化譜估計(jì)，以傅里葉變換為基礎(chǔ)，先對(duì)x2做傅里葉
2、變換，求出其頻譜；4、求x2的功率譜p(w)，用周期圖法；用間接法；分別估計(jì)做出功率譜，并輸出其功率譜波形。5、更改采樣點(diǎn)數(shù)，驗(yàn)證功率譜波形的主瓣函數(shù)圖形什么情況下有重疊程度、什么情況下能夠很好的區(qū)分開(kāi)來(lái)。（二）、在matlab中編寫相應(yīng)程序：clearall;%清除工作空間所有之前的變量closeall;%關(guān)閉之前的所有的figureclc;%清除命令行之前所有的文字n=1:1:128;%設(shè)定采樣點(diǎn)n=1-128f1=0.2;%設(shè)定f1頻率的值0.2f2=0.213;%設(shè)定f2頻率的值0.213A=1;%取定第一個(gè)正弦函數(shù)的振幅B=1;%取定第一個(gè)正
3、弦函數(shù)的振幅a=0;%設(shè)定相位為0x1=A*sin(2*pi*f1*n+a)+B*sin(2*pi*f2*n+a);%定義x1函數(shù)，不添加高斯白噪聲x2=awgn(x1,3);%在x1基礎(chǔ)上添加加性高斯白噪聲，信噪比為3,定義x2函數(shù)temp=0;%定義臨時(shí)值，并規(guī)定初始值為0temp=fft(x2,128);%對(duì)x2做快速傅里葉變換pw1=abs(temp).^2/128;%對(duì)temp做經(jīng)典功率估計(jì)k=0:length(temp)-1;w=2*pi*k/128;figure(1);%輸出x1函數(shù)圖像plot(w/pi/2,pw1)%輸出功率譜函數(shù)pw
4、1圖像xlabel('信號(hào)頻率/Hz');ylabel('PSD/傅立葉功率譜估計(jì)');title('正弦信號(hào)x1添加高斯白噪聲后的,周期圖法功率頻譜分析');grid;%-------------------------------------------------------------------------pw2=temp.*conj(temp)/128;%對(duì)temp做向量的共軛乘積k=0:length(temp)-1;w=2*pi*k/128;figure(2);plot(w/pi/2,pw2);%輸出功率譜函數(shù)pw2圖像xlabel('信
5、號(hào)頻率/Hz');ylabel('PSD/傅立葉功率譜估計(jì)');title('正弦信號(hào)x1自相關(guān)法功率譜估計(jì)');grid;三、在matlab中，輸出的功率譜圖像。1、用直接法，功率譜圖像。2、用間接法（自相關(guān)函數(shù)）做出功率譜圖像。由上面的圖像發(fā)現(xiàn)，峰值主瓣有重合，不能區(qū)分開(kāi)來(lái)，峰值點(diǎn)處的坐標(biāo)只有一個(gè)峰值點(diǎn)x=0.2109。所以，不能有效的估計(jì)出f1，f2。2、更改采樣點(diǎn)n=512后。clearall;%清除工作空間所有之前的變量closeall;%關(guān)閉之前的所有的figureclc;%清除命令行之前所有的文字n=1:1:512;%設(shè)定采樣點(diǎn)n=1-1
6、28f1=0.2;%設(shè)定f1頻率的值0.2f2=0.213;%設(shè)定f2頻率的值0.213A=1;%取定第一個(gè)正弦函數(shù)的振幅B=1;%取定第一個(gè)正弦函數(shù)的振幅a=0;%設(shè)定相位為0x1=A*sin(2*pi*f1*n+a)+B*sin(2*pi*f2*n+a);%定義x1函數(shù)，不添加高斯白噪聲x2=awgn(x1,3);%在x1基礎(chǔ)上添加加性高斯白噪聲，信噪比為3,定義x2函數(shù)temp=0;%定義臨時(shí)值，并規(guī)定初始值為0temp=fft(x2,512);%對(duì)x2做快速傅里葉變換pw1=abs(temp).^2/512;%對(duì)temp做經(jīng)典功率估計(jì)k=0:l
7、ength(temp)-1;w=2*pi*k/512;figure(1);%輸出x1函數(shù)圖像plot(w/pi/2,pw1)%輸出功率譜函數(shù)pw1圖像xlabel('信號(hào)頻率/Hz');ylabel('PSD/傅立葉功率譜估計(jì)');title('正弦信號(hào)x1添加高斯白噪聲后的,周期圖法功率頻譜分析');grid;%-------------------------------------------------------------------------pw2=temp.*conj(temp)/512;%對(duì)temp做向量的共軛乘積k=0:lengt
8、h(temp)-1;w=2*pi*k/512;figure(2);plot(w/pi/2,pw
