Создайте два сигнала. Оба сигнала имеют основную частоту $$\pi /4$$ рад/образец с амплитудой 1 и первой гармоникой частоты $$\pi /2$$ рад/образец с амплитудой 0,025. Один из сигналов дополнительно имеет аддитивный белый Гауссов шум с отклонением $$0.05^2$$.

Создайте два сигнала. Установите генератор случайных чисел в настройки по умолчанию для воспроизводимых 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 включение теоретического отклонения аддитивного шума аппроксимирует SINAD.

r = sinad(y)

r = 22.8085

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

thSINAD = 25.0515

Создайте сигнал с основной частотой 1 кГц и единичной амплитудой, дискретизированной на частоте 480 кГц. Сигнал дополнительно состоит из первой гармоники с амплитудой 0,02 и аддитивного белого Гауссова шума с отклонением $$0.01^2$$.

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

Создайте сигнал с основной частотой 1 кГц и единичной амплитудой, дискретизированной на частоте 480 кГц. Сигнал дополнительно состоит из первой гармоники с амплитудой 0,02 и аддитивного белого Гауссова шума со стандартным отклонением 0,01. Установите генератор случайных чисел в настройки по умолчанию для воспроизводимых результатов.

Получите периодограмму сигнала и используйте периодограмму как вход для 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

Сгенерируйте синусоиду частоты 2,5 кГц, отобранную с частотой дискретизации 50 кГц. Добавьте к сигналу Гауссов белый шум со стандартным отклонением 0.00005. Пропустите результат через слабо нелинейный усилитель. Постройте график 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 спектр, используемый для вычисления отношения и области, рассматриваемой как шум. Уровень постоянного тока и основной коэффициент исключены из расчетов шума. Основной помечен.