Документация

r = sinad(x) возвращает отношение сигнала к шуму и искажениям (SINAD) в дБн синусоидального x сигнала с действительным знаком. SINAD определяется с помощью модифицированной периодограммы той же длины как входной сигнал. Модифицированная периодограмма использует окно Кайзера с β = 38.

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

r = sinad(pxx,f,'psd') задает вход pxx как односторонняя оценка спектральной плотности мощности (PSD). f вектор из частот, соответствующих оценкам PSD в pxx.

r = sinad(sxx,f,rbw,'power') задает вход как односторонний спектр мощности. rbw полоса пропускания 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 помечает 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/отсчет с амплитудой 1 и первая гармоника частоты $π / 2$ рад/отсчет 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, произведенной 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, произведенные 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);

Figure contains an axes object. The axes object with title SINAD: 72.10 dB contains 7 objects of type line, text. These objects represent Fundamental, Noise and Distortion, DC (excluded).

График показывает, что спектр использовался для расчета отношения и области, обработанной как шум. Уровень DC и основной принцип исключены из шумового расчета. Основной принцип помечен.

Входные параметры

`x` — Синусоидальный входной сигнал с действительным знаком
вектор

Синусоидальный входной сигнал с действительным знаком в виде строки или вектор-столбца.

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

Типы данных: single | double

`fs` — Частота дискретизации
положительная скалярная величина

Частота дискретизации в виде положительной скалярной величины. Частота дискретизации является количеством отсчетов в единицу времени. Если модуль времени является секундами, то частота дискретизации имеет модули Гц.

`pxx` — Односторонняя оценка PSD
вектор

Односторонние PSD оценивают в виде неотрицательного вектор-столбца с действительным знаком.

Спектральная плотность мощности должна быть описана в линейных модулях, не децибелах. Использование db2pow преобразовывать 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, произведенной в 2π Гц и частоты, на которых это вычисляется.

Типы данных: single | double

`f` — Циклические частоты
вектор

Циклические частоты, соответствующие односторонней оценке PSD, pxxВ виде строки или вектор-столбца. Первый элемент f должен быть 0.

Типы данных: double | single

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

Спектр мощности в виде неотрицательной строки с действительным знаком или вектор-столбца.

Спектр мощности должен быть описан в линейных модулях, не децибелах. Использование db2pow преобразовывать 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` — Полоса пропускания разрешения
положительная скалярная величина

Полоса пропускания разрешения в виде положительной скалярной величины. Полоса пропускания разрешения является продуктом разрешения частоты дискретного преобразования Фурье и эквивалентной шумовой полосы окна.

Выходные аргументы

`r` — Отношение сигнала к шуму и искажениям в дБн
скаляр с действительным знаком

Отношение сигнала к шуму и искажениям 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, описывается в дБ.

Больше о