bandpower

Мощность полосы

Свернуть все на странице

Синтаксис

p = bandpower(x)
p = bandpower(x,fs,freqrange)
p = bandpower(pxx,f,'psd')
p = bandpower(pxx,f,freqrange,'psd')

Описание

пример

p = bandpower(x) возвращает среднюю степень в входном сигнале, x. Если x является матрицей, тогда bandpower вычисляет среднюю степень в каждом столбце независимо.

пример

p = bandpower(x,fs,freqrange) возвращает среднюю степень в частотной области значений, freqrange, заданный как двухэлементный вектор. Вы должны ввести частоту дискретизации, fs, чтобы вернуть степень в заданной частотной области значений. bandpower использует модифицированную периодограмму, чтобы определить среднюю степень в freqrange.

пример

p = bandpower(pxx,f,'psd') возвращает среднюю степень, вычисленную путем интегрирования оценки спектральной плотности степени (PSD), pxx. Интеграл аппроксимируется методом прямоугольника. Вход, f, является вектором частот, соответствующих оценкам PSD в pxx. The 'psd' опция указывает, что вход является оценкой PSD, а не данными временных рядов.

пример

p = bandpower(pxx,f,freqrange,'psd') возвращает среднюю степень, содержащуюся в частотном интервале, freqrange. Если частоты в freqrange не совпадать со значениями в fиспользуются самые близкие значения. Средняя степень вычисляется путем интегрирования оценки спектральной плотности степени (PSD), pxx. Интеграл аппроксимируется методом прямоугольника. The 'psd' опция указывает, что вход является оценкой PSD, а не данными временных рядов.

Примеры

свернуть все

Открыть Live Script

Создайте сигнал, состоящий из синусоиды 100 Гц в аддитиве N (0,1) белого Гауссова шума. Частота дискретизации составляет 1 кГц. Определите среднюю степень и сравните ее с ℓ2 норма.

t = 0:0.001:1-0.001;
x = cos(2*pi*100*t)+randn(size(t));

p = bandpower(x)
p = 1.5264

l2norm = norm(x,2)^2/numel(x)
l2norm = 1.5264
Открыть Live Script

Определите процент от общей степени в заданном частотном интервале.

Создайте сигнал, состоящий из синусоиды 100 Гц в аддитиве N (0,1) белого Гауссова шума. Частота дискретизации составляет 1 кГц. Определите процент от общей степени в частотном интервале между 50 Гц и 150 Гц. Сбросьте генератор случайных чисел для воспроизводимых результатов.

rng('default')

t = 0:0.001:1-0.001;
x = cos(2*pi*100*t)+randn(size(t));

pband = bandpower(x,1000,[50 150]);
ptot = bandpower(x,1000,[0 500]);
per_power = 100*(pband/ptot)
per_power = 51.9591
Открыть Live Script

Определите среднюю степень путем первого вычисления оценки PSD с помощью периодограммы. Введите оценку PSD, чтобы bandpower.

Создайте сигнал, состоящий из синусоиды 100 Гц в аддитиве N (0,1) белого Гауссова шума. Частота дискретизации составляет 1 кГц. Получите периодограмму и используйте 'psd' флаг для вычисления средней степени с помощью оценки PSD. Сравните результат со средней степенью, вычисленной во временном интервале.

t = 0:0.001:1-0.001;
Fs = 1000;
x = cos(2*pi*100*t)+randn(size(t));

[Pxx,F] = periodogram(x,rectwin(length(x)),length(x),Fs);
p = bandpower(Pxx,F,'psd')
p = 1.5264

avpow = norm(x,2)^2/numel(x)
avpow = 1.5264
Открыть Live Script

Определите процент от общей степени в заданном частотном интервале, используя периодограмму в качестве входов.

Создайте сигнал, состоящий из синусоиды 100 Гц в аддитиве N (0,1) белого Гауссова шума. Частота дискретизации составляет 1 кГц. Получите периодограмму и соответствующий вектор частоты. Используя оценку PSD, определите процент от общей степени в частотном интервале между 50 Гц и 150 Гц.

Fs = 1000;
t = 0:1/Fs:1-0.001;
x = cos(2*pi*100*t)+randn(size(t));

[Pxx,F] = periodogram(x,rectwin(length(x)),length(x),Fs);
pBand = bandpower(Pxx,F,[50 150],'psd');
pTot = bandpower(Pxx,F,'psd');
per_power = 100*(pBand/pTot)
per_power = 49.1798
Открыть Live Script

Создайте многоканальный сигнал, состоящий из трех синусоидов в аддитиве N (0,1) белого Гауссова шума. Частоты синусоидов составляют 100 Гц, 200 Гц и 300 Гц. Частота дискретизации составляет 1 кГц, и сигнал имеет длительность 1 с.

Fs = 1000;

t = 0:1/Fs:1-1/Fs;

f = [100;200;300];

x = cos(2*pi*f*t)'+randn(length(t),3);

Определите среднюю степень сигнала и сравните его с ℓ2 норма.

p = bandpower(x)
p = 1×3

    1.5264    1.5382    1.4717


l2norm = dot(x,x)/length(x)
l2norm = 1×3

    1.5264    1.5382    1.4717

Входные параметры

свернуть все

Вход данные временных рядов, заданные как строка или вектор-столбец или как матрица. Если x является матрицей, тогда ее столбцы рассматриваются как независимые каналы.

Пример: cos(pi/4*(0:159))'+randn(160,1) является одноканальным сигналом типа вектор-столбец.

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

Типы данных: double | single
Поддержка комплексного числа: Да

Частота дискретизации для данных входов временных рядов, заданная как положительная скалярная величина.

Типы данных: double | single

Частота, область значений для расчета мощности полосы значений, заданная как двухэлементная реальная строка или вектор-столбец. Если входной сигнал, x, содержит N выборок, freqrange должны находиться в пределах следующих интервалов:

  • [0, fs/ 2] если x является реальным и N даже

  • [0, (N – 1) fs/ (2 N)] если x является реальным и N нечетным

  • [– (N – 2) fs/ (2 N), fs/ 2] если x является комплексным, а N ровным

  • [– (N – 1) fs/ (2 N), (N – 1) fs/ (2 N)] если x является комплексным, а N нечетным

Типы данных: double | single

Односторонние или двусторонние оценки PSD, заданные в виде действительного вектора-столбца или матрицы с неотрицательными элементами.

Спектральная плотность степени должна быть выражена в линейных модулях, а не децибелах. Использовать db2pow для преобразования значений децибеля в значения мощности.

Пример: [pxx,f] = periodogram(cos(pi./[4;2]*(0:159))'+randn(160,2)) задает оценку PSD периодограммы зашумленной двухканальной синусоиды, выбранной на 2, Гц, и частоты, на которых она вычисляется.

Типы данных: double | single

Вектор частоты, заданный как вектор-столбец. Вектор частоты, f, содержит частоты, соответствующие оценкам PSD в pxx.

Типы данных: double | single

Выходные аргументы

свернуть все

Средняя мощность полосы, возвращаемая как неотрицательный скаляр.

Типы данных: double | single

Ссылки

[1] Hayes, Monson H. Statistical Digital Signal Processing and Modeling. Нью-Йорк: John Wiley & Sons, 1996.

[2] Стоика, Петре и Рэндольф Мозес. Спектральный анализ сигналов. Верхняя Седл-Ривер, Нью-Джерси: Prentice Hall, 2005.

Расширенные возможности

.

См. также

|

Введенный в R2013a

Signal Processing Toolbox документация

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте