Документация

r = sinad(x) возвращает сигнал в шум и отношение искажения (SINAD) в дБн синусоидального x сигнала с действительным знаком. SINAD определяется с помощью измененной периодограммы той же длины как входной сигнал. Измененная периодограмма использует окно Kaiser с β = 38.

r = sinad(x,fs) задает частоту дискретизации fs входного сигнала x. Если вы не задаете fs, то значения по умолчанию частоты дискретизации к 1.

r = sinad(pxx,f,'psd') задает вход pxx как одностороннюю оценку степени спектральной плотности (PSD). f является вектором частот, соответствующих оценкам PSD в pxx.

r = sinad(sxx,f,rbw,'power') задает вход как односторонний спектр мощности. rbw является пропускной способностью разрешения, по которой интегрирована каждая оценка степени.

[r,totdistpow] = sinad(___) возвращает общую шумовую и гармоническую степень искажения (в дБ) сигнала.

sinad(___) без выходных аргументов строит спектр сигнала в окне текущей фигуры и маркирует его основной компонент. Это использует различные цвета, чтобы чертить основной компонент, значение DC и шум. SINAD появляется выше графика.

Примеры

SINAD для сигнала с одной гармоникой или одной гармоникой плюс шум

Создайте два сигнала. Оба сигнала имеют основную частоту $π / 4$ рад/выборка с амплитудой 1 и первая гармоника частоты $π / 2$ рад/выборка с амплитудой 0.025. Один из сигналов дополнительно имеет аддитивный белый Гауссов шум с отклонением $0.0 5^{2}$ .

Создайте два сигнала. Установите генератор случайных чисел на настройки по умолчанию для восстанавливаемых результатов. Определите SINAD для сигнала без аддитивного шума и сравните результат с теоретическим SINAD.

n = 0:159;
x = cos(pi/4*n)+0.025*sin(pi/2*n);
rng default

y = cos(pi/4*n)+0.025*sin(pi/2*n)+0.05*randn(size(n));
r = sinad(x)

r = 32.0412

powfund = 1;
powharm = 0.025^2;
thSINAD = 10*log10(powfund/powharm)

thSINAD = 32.0412

Определите SINAD для синусоидального сигнала с аддитивным шумом. Покажите, как включая теоретическое отклонение аддитивного шума аппроксимирует SINAD.

r = sinad(y)

r = 22.8085

varnoise = 0.05^2;
thSINAD = 10*log10(powfund/(powharm+varnoise))

thSINAD = 25.0515

SINAD для сигнала с частотой дискретизации

Определите SINAD и сравните результат с теоретическим SINAD.

fs = 48e4;
t = 0:1/fs:1-1/fs;
rng default

x = cos(2*pi*1000*t)+0.02*sin(2*pi*2000*t)+0.01*randn(size(t));
r = sinad(x,fs)

r = 32.2058

powfund = 1;
powharm = 0.02^2;
varnoise = 0.01^2;
thSINAD = 10*log10(powfund/(powharm+varnoise*(1/fs)))

thSINAD = 33.9794

SINAD от периодограммы

Создайте сигнал с основной частотой 1 кГц и модульной амплитудой, выбранной на уровне 480 кГц. Сигнал дополнительно состоит из первой гармоники с амплитудой 0.02 и аддитивный белый Гауссов шум со стандартным отклонением 0.01. Установите генератор случайных чисел на настройки по умолчанию для восстанавливаемых результатов.

Получите периодограмму сигнала и используйте периодограмму в качестве входа к sinad.

fs = 48e4;
t = 0:1/fs:1-1/fs;

rng default
x = cos(2*pi*1000*t)+0.02*sin(2*pi*2000*t)+0.01*randn(size(t));

[pxx,f] = periodogram(x,rectwin(length(x)),length(x),fs);
r = sinad(pxx,f,'psd')

r = 32.2109

SINAD усиленного сигнала

Сгенерируйте синусоиду частоты 2,5 кГц, выбранные на уровне 50 кГц. Добавьте Гауссов белый шум со стандартным отклонением 0.00005 к сигналу. Передайте результат через слабо нелинейный усилитель. Постройте SINAD.

fs = 5e4;
f0 = 2.5e3;
N = 1024;
t = (0:N-1)/fs;

ct = cos(2*pi*f0*t);
cd = ct + 0.00005*randn(size(ct));

amp = [1e-5 5e-6 -1e-3 6e-5 1 25e-3];
sgn = polyval(amp,cd);

sinad(sgn,fs);

График показывает, что спектр раньше вычислял отношение и область, обработанную как шум. Уровень DC и основной принцип исключены из шумового вычисления. Основной принцип маркирован.

Входные параметры

`x` Синусоидальный входной сигнал с действительным знаком
вектор

Синусоидальный входной сигнал с действительным знаком, заданный как строка или вектор-столбец.

Пример: cos(pi/4*(0:159))+cos(pi/2*(0:159))

Типы данных: single | double

`fs` — Частота дискретизации
положительная скалярная величина

Частота дискретизации, заданная как положительная скалярная величина. Частота дискретизации является количеством выборок в единицу времени. Если модуль времени является секундами, то частота дискретизации имеет модули Гц.

`pxx` — Односторонняя оценка PSD
вектор

Односторонняя оценка PSD, заданная как неотрицательный вектор-столбец с действительным знаком.

Степень спектральная плотность должна быть выражена в линейных модулях, не децибелах. Используйте db2pow, чтобы преобразовать значения децибела, чтобы привести в действие значения.

Пример: [pxx,f] = periodogram(cos(pi./[4;2]*(0:159))'+randn(160,2)) задает периодограмму оценка PSD шумной двухканальной синусоиды, выбранной в 2π Гц и частоты, на которых это вычисляется.

Типы данных: single | double

`f` Циклические частоты
вектор

Циклические частоты, соответствующие односторонней оценке PSD, pxx, заданному как строка или вектор-столбец. Первый элемент f должен быть 0.

Типы данных: double | single

`sxx` — Спектр мощности
неотрицательная строка с действительным знаком или вектор-столбец

Спектр мощности, заданный как неотрицательная строка с действительным знаком или вектор-столбец.

Спектр мощности должен быть выражен в линейных модулях, не децибелах. Используйте db2pow, чтобы преобразовать значения децибела, чтобы привести в действие значения.

Пример: [sxx,w] = periodogram(cos(pi./[4;2]*(0:159))'+randn(160,2),'power') задает оценку спектра мощности периодограммы двухканальной синусоиды, встроенной в белый Гауссов шум и нормированные частоты, на которых это вычисляется.

`rbw` — Пропускная способность разрешения
положительная скалярная величина

Пропускная способность разрешения, заданная как положительная скалярная величина. Пропускная способность разрешения является продуктом разрешения частоты дискретного преобразования Фурье и эквивалентной шумовой пропускной способности окна.

Выходные аргументы

`r` Предупредите к шуму и отношению искажения в дБн
скаляр с действительным знаком

Сигнал к шуму и отношению искажения в дБн, возвращенном как скаляр с действительным знаком.

`totdistpow` — Общая шумовая и гармоническая степень искажения сигнала
скаляр с действительным знаком

Общая шумовая и гармоническая степень искажения сигнала, возвращенного как скаляр с действительным знаком, выражается в дБ.

Больше о