powerbw

Пропускная способность степени

Синтаксис

bw = powerbw(x)

bw = powerbw(x,fs)

bw = powerbw(pxx,f)

bw = powerbw(sxx,f,rbw)

bw = powerbw(___,freqrange,r)

[bw,flo,fhi,power]
= powerbw(___)

powerbw(___)

Описание

bw = powerbw(x) возвращает пропускную способность (на уровне половинной мощности) на 3 дБ, bw, входного сигнала, x.

пример

bw = powerbw(x,fs) возвращает пропускную способность на 3 дБ с точки зрения частоты дискретизации, fs.

пример

bw = powerbw(pxx,f) возвращает пропускную способность на 3 дБ оценки степени спектральной плотности (PSD), pxx. Частоты, f, соответствуют оценкам в pxx.

bw = powerbw(sxx,f,rbw) вычисляет пропускную способность на 3 дБ оценки спектра мощности, sxx. Частоты, f, соответствуют оценкам в sxx. rbw является пропускной способностью разрешения, используемой, чтобы интегрировать каждую оценку степени.

bw = powerbw(___,freqrange,r) задает интервал частоты, на котором можно вычислить контрольный уровень, с помощью любого из входных параметров от предыдущих синтаксисов. freqrange должен лечь в целевой полосе.

Если вы также задаете r, функция вычисляет различие в частоте между точками, где спектр опускается ниже контрольного уровня дБ r или достигает конечной точки.

пример

[bw,flo,fhi,power] = powerbw(___) также возвращает нижние и верхние границы пропускной способности степени и степени в тех границах.

powerbw(___) без выходных аргументов строит PSD или спектр мощности в окне текущей фигуры и аннотирует пропускную способность.

Примеры

свернуть все

Пропускная способность на 3 дБ щебетов

Скрипт Open Live Script

Сгенерируйте 1 024 выборки щебета, выбранного на уровне 1 024 кГц. Щебет имеет начальную частоту 50 кГц и достигает 100 кГц в конце выборки. Добавьте белый Гауссов шум, таким образом, что отношение сигнал-шум составляет 40 дБ.

nSamp = 1024;
Fs = 1024e3;
SNR = 40;

t = (0:nSamp-1)'/Fs;

x = chirp(t,50e3,nSamp/Fs,100e3);
x = x + randn(size(x))*std(x)/db2mag(SNR);

Оцените пропускную способность на 3 дБ сигнала и аннотируйте его на графике степени спектральной плотности (PSD).

powerbw(x,Fs)

ans = 4.4386e+04

Сгенерируйте другой щебет. Задайте начальную частоту 200 кГц, итоговую частоту 300 кГц и амплитуду, которая является дважды больше чем это первого сигнала. Добавьте белый Гауссов шум.

x2 = 2*chirp(t,200e3,nSamp/Fs,300e3);
x2 = x2 + randn(size(x2))*std(x2)/db2mag(SNR);

Конкатенация щебетов, чтобы произвести двухканальный сигнал. Оцените пропускную способность на 3 дБ каждого канала.

y = powerbw([x x2],Fs)

y = 1×2
10⁴ ×

    4.4386    9.2208

Аннотируйте пропускную способность на 3 дБ двух каналов на графике PSDs.

powerbw([x x2],Fs);

Добавьте два канала, чтобы сформировать новый сигнал. Постройте PSD и аннотируйте пропускную способность на 3 дБ.

powerbw(x+x2,Fs)

ans = 9.2243e+04

Пропускная способность на 3 дБ синусоид

Скрипт Open Live Script

Сгенерируйте 1 024 выборки синусоиды на 100,123 кГц, выбранной на уровне 1 024 кГц. Добавьте белый Гауссов шум, таким образом, что отношение сигнал-шум составляет 40 дБ. Сбросьте генератор случайных чисел для восстанавливаемых результатов.

nSamp = 1024;
Fs = 1024e3;
SNR = 40;
rng default

t = (0:nSamp-1)'/Fs;

x = sin(2*pi*t*100.123e3);
x = x + randn(size(x))*std(x)/db2mag(SNR);

Используйте функцию periodogram, чтобы вычислить степень спектральную плотность (PSD) сигнала. Задайте окно Kaiser с той же длиной как сигнал и форм-фактор 38. Оцените пропускную способность на 3 дБ сигнала и аннотируйте его на графике PSD.

[Pxx,f] = periodogram(x,kaiser(nSamp,38),[],Fs);

powerbw(Pxx,f);

Сгенерируйте другую синусоиду, этого с частотой 257,321 кГц и амплитудой, которая является дважды больше чем это первой синусоиды. Добавьте белый Гауссов шум.

x2 = 2*sin(2*pi*t*257.321e3);
x2 = x2 + randn(size(x2))*std(x2)/db2mag(SNR);

Конкатенация синусоид, чтобы произвести двухканальный сигнал. Оцените PSD каждого канала и используйте результат определить пропускную способность на 3 дБ.

[Pyy,f] = periodogram([x x2],kaiser(nSamp,38),[],Fs);

y = powerbw(Pyy,f)

y = 1×2
10³ ×

    3.1753    3.3015

Аннотируйте пропускную способность на 3 дБ двух каналов на графике PSDs.

powerbw(Pyy,f);

Добавьте два канала, чтобы сформировать новый сигнал. Оцените PSD и аннотируйте пропускную способность на 3 дБ.

[Pzz,f] = periodogram(x+x2,kaiser(nSamp,38),[],Fs);

powerbw(Pzz,f);

Пропускная способность сигналов Bandlimited

Скрипт Open Live Script

Сгенерируйте сигнал, PSD которого напоминает частотную характеристику КИХ-фильтра полосы пропускания 88-го порядка с нормированными частотами среза $0 . 25 π$ рад/выборка и $0 . 45 π$ рад/выборка.

d = fir1(88,[0.25 0.45]);

Вычислите занятую пропускную способность на 3 дБ сигнала. Задайте как контрольный уровень средняя степень в полосе между $0.2 π$ рад/выборка и $0.6 π$ рад/выборка. Постройте PSD и аннотируйте пропускную способность.

powerbw(d,[],[0.2 0.6]*pi,3);

Выведите пропускную способность, ее нижние и верхние границы и степень полосы. Определение частоты дискретизации $2 π$ эквивалентно отъезду сброса уровня.

[bw,flo,fhi,power] = powerbw(d,2*pi,[0.2 0.6]*pi);

fprintf('bw = %.3f*pi, flo = %.3f*pi, fhi = %.3f*pi \n', ...
    [bw flo fhi]/pi)

bw = 0.200*pi, flo = 0.250*pi, fhi = 0.450*pi

fprintf('power = %.1f%% of total',power/bandpower(d)*100)

power = 96.9% of total

Добавьте второй канал с нормированными частотами среза $0.5 π$ рад/выборка и $0.8 π$ рад/выборка и амплитуда, которая является одной десятой тот из первого канала.

d = [d;fir1(88,[0.5 0.8])/10]';

Вычислите пропускную способность на 6 дБ двухканального сигнала. Задайте как контрольный уровень уровень максимальной мощности спектра.

powerbw(d,[],[],6);

Выведите пропускную способность на 6 дБ каждого канала и нижние и верхние границы.

[bw,flo,fhi] = powerbw(d,[],[],6);
bds = [bw;flo;fhi];

fprintf('One: bw = %.3f*pi, flo = %.3f*pi, fhi = %.3f*pi \n',bds(:,1)/pi)

One: bw = 0.198*pi, flo = 0.252*pi, fhi = 0.450*pi

fprintf('Two: bw = %.3f*pi, flo = %.3f*pi, fhi = %.3f*pi \n',bds(:,2)/pi)

Two: bw = 0.294*pi, flo = 0.503*pi, fhi = 0.797*pi

Входные параметры

свернуть все

`x` Входной сигнал
вектор | матрица

Входной сигнал, заданный как вектор или матрица. Если x является вектором, он обработан как один канал. Если x является матрицей, то powerbw вычисляет пропускную способность степени независимо для каждого столбца. x должен быть с конечным знаком.

Пример: cos(pi/4*(0:159))+randn(1,160) является одноканальным сигналом вектора - строки.

Пример: cos(pi./[4;2]*(0:159))'+randn(160,2) является двухканальным сигналом.