Измерьте степень сигнала

Степень сигнала является суммой абсолютных квадратов его выборок во временной области, разделенных на длину сигнала, или, эквивалентно, квадрат его уровня RMS. Функция bandpower позволяет вам оценить степень сигнала за один шаг.

Рассмотрим единичный щебет, встроенный в белый Гауссов шум и дискретизированный с частотой дискретизации 1 кГц в течение 1,2 секунд. Частота щебета увеличивается за одну секунду с начального значения 100 Гц до 300 Гц. Шум имеет отклонение $$0.01^2$$. Сбросьте генератор случайных чисел для воспроизводимых результатов.

N = 1200;
Fs = 1000;
t = (0:N-1)/Fs;

sigma = 0.01;
rng('default')

s = chirp(t,100,1,300)+sigma*randn(size(t));

Проверьте, что оценка степени, заданная bandpower эквивалентно определению.

pRMS = rms(s)^2

pRMS = 0.5003

powbp = bandpower(s,Fs,[0 Fs/2])

powbp = 0.5005

Используйте obw функция для оценки ширины полосы частот, которая содержит 99% степени сигнала, нижнюю и верхнюю границы полосы частот и степень в полосе частот. Функция также строит график оценки спектра и аннотирует занимаемую полосу.

obw(s,Fs);

[wd,lo,hi,power] = obw(s,Fs);
powtot = power/0.99

powtot = 0.5003

Нелинейному усилителю степени придается синусоида 60 Гц в качестве входных параметров и выводит сигнал с шумом с искажением третьего порядка. Дискретизация сигнала производится на частоте 3,6 кГц в течение 2 секунд.

Fs = 3600;
t = 0:1/Fs:2-1/Fs;
x = sin(2*pi*60*t);
y = polyval(ones(1,4),x) + randn(size(x));

Поскольку усилитель вводит искажение третьего порядка, ожидается, что выход сигнал будет иметь:

Используйте thd функция для визуализации спектра сигнала. Аннотировать основные и гармоники.

thd(y,Fs);

Использование bandpower определить степени, сохраненные в основной и гармонике. Выражайте каждое значение в процентах от общей степени и в децибелах. Отобразите значения как таблицу.

pwrTot = bandpower(y,Fs,[0 Fs/2]);

Harmonic = {'Fundamental';'First';'Second'};

Freqs = [60 120 180]';

Power = zeros([3 1]);
for k = 1:3
    Power(k) = bandpower(y,Fs,Freqs(k)+[-10 10]);
end

Percent = Power/pwrTot*100;

inDB = pow2db(Power);

T = table(Freqs,Power,Percent,inDB,'RowNames',Harmonic)

T=3×4 table
                   Freqs     Power     Percent     inDB  
                   _____    _______    _______    _______

    Fundamental      60      1.5777    31.788      1.9804
    First           120     0.13141    2.6476     -8.8137
    Second          180     0.04672    0.9413     -13.305

См. также

bandpower | pow2db | pwelch | snr

Похожие темы

• Практическое введение в Частотный диапазон анализ