SNR

信噪比

描述

[R= SNR(Xÿ返回信号的信噪比(SNR),单位为分贝,X通过计算其平方相加的大小的比率,该噪声的,ÿÿ必须具有相同的尺寸X。当输入信号不一定是正弦波,你有噪声的估计使用这种形式。

[R= SNR(X返回以分贝相对于实值正弦输入信号的载波(DBC)的SNR,X。信噪比是使用相同的长度输入的修改周期图来确定。修改后的周期图使用带有Kaiser窗β= 38结果不包括前六个谐波,包括基本的功率。

[R= SNR(XFSñ返回SNR在一个真正的正弦输入信号的dBc的,X在的速率采样FS。计算不包括电源包含在最低ñ谐波,包括基础。默认值FS是1。的默认值ñ6。

[R= SNR(PXXF, 'PSD')指定输入PXX作为单侧的功率谱密度(PSD)的估计。这个论点F是所述的估计频率的矢量PXX发生。噪声排除的计算前六个谐波,其中的根本动力。

[R= SNR(PXXFñ, 'PSD')指定的谐波的数目,ñ,为了计算SNR时排除。默认值ñ是6和包括根本。

[R= SNR(SXXFRBW,'功率')指定输入的作为单面功率谱,SXX,一个真正的信号。输入RBW是在其各自的功率估计被集成分辨率带宽。

[R= SNR(SXXFRBWñ,'功率')指定的谐波的数目,ñ,为了计算SNR时排除。默认值ñ是6和包括根本。

[R= SNR(___, '别名')消除混叠在奈奎斯特范围内的基波谐波。当输入信号欠采样时使用此选项。如果未指定此选项,或者将其设置为'省略别名',则该函数将其视为噪声的基频的任何谐波横亘超过奈奎斯特范围。

[[Rnoisepow] = SNR(___也返回的信号的非谐波成分的总噪声功率。

信噪比(___在没有输出参数的情况下,在当前图形窗口中绘制信号的频谱并标记其主要功能。它使用不同的颜色绘制基本成分、直流值和谐波以及噪声。信噪比出现在图的上方。此功能适用于上面列出的所有语法,除了信噪比(x,y)

例子

全部收缩

计算在高斯噪声存在下,在10 kHz下采样2 s的20 ms矩形脉冲的信噪比(SNR)。将随机数生成器设置为可重复结果的默认设置。

rng公司默认TPULSE = 20E-3;FS = 10E3;T = -1:1 / FS:1;X = rectpuls(T,T设定时间);Y = 0.00001 * randn(大小(X));S = X + Y;pulseSNR = SNR(X,S-x)的
pulseSNR = 80.0818

计算并比较信号的信噪比(SNR)、总谐波失真(THD)和信噪比(SINAD)。

创建在抽样频率为48KHz的正弦信号。信号具有基频1kHz和单位幅度的。它另外还含有2千赫的谐波与一半的幅度和附加噪声方差0.1²。

FS = 48e3;t = 0时:1 / FS:1-1 / FS;A = 1.0;powfund = A ^ 2/2;A = 0.4;powharm = A ^ 2/2;S = 0.1;varnoise = S ^ 2;X = A * COS(2 * PI * 1000 * T)+...A * SIN(2 * PI * 2000 * T)+ S * randn(大小(T));

验证SNR,THD和SINAD同意他们的定义。

SNR = SNR(x)的;defSNR = 10 *日志10(powfund / varnoise);SN = [SNR defSNR]
序列号=1×217.0178 16.9897号
THD = THD(X);defTHD = 10 *日志10(powharm / powfund);TH = [THD defTHD]
第=1×2-7.9546 -7.9588
SINAD = SINAD(X);defSINAD = 10 *日志10(powfund /(powharm + varnoise));SI = [SINAD defSINAD]
SI =1×27.4571 7.4473

计算2.5千赫的SNR正弦曲线在48kHz取样。添加白噪声方差0.001²。

FI = 2500;FS = 48e3;N = 1024;X = SIN(2 * PI *传真/ Fs的*(1:N))+ 0.001 * randn(1,N);SNR =信噪比(X,FS)
SNR = 57.7103

画出频谱和注释的SNR。

SNR(X,FS);

获得在48khz采样的2.5khz正弦波的周期图功率谱密度(PSD)估计。加白噪声,标准偏差0.00001。用这个值作为输入来确定信噪比。将随机数生成器设置为可重复结果的默认设置。

rng公司默认FI = 2500;FS = 48e3;N = 1024;X = SIN(2 * PI *传真/ Fs的*(1:N))+ 0.00001 * randn(1,N);W =凯泽(numel(X),38);[地址Pxx,F] =周期图(X,W,numel(X),FS);SNR = SNR(地址Pxx,F,'PSD'
信噪比=97.7446

使用功率谱,计算为2.5 kHz的SNR以48kHz采样的正弦和嵌入在白噪声的0.00001标准偏差。重置可重复结果的随机数发生器。

rng公司默认FI = 2500;FS = 48e3;N = 1024;X = SIN(2 * PI *传真/ Fs的*(1:N))+ 0.00001 * randn(1,N);W =凯泽(numel(X),38);[SXX,F] =周期图(X,W,numel(X),FS,'功率');RBW = ENBW(W,FS);SNR = SNR(SXX,F,RBW,'功率'
信噪比=97.7446

绘制信号的频谱图并标注信噪比。

SNR(SXX,F,RBW,'功率');

产生类似于一个弱非线性放大器的具有2.1千赫音调作为输入的输出的信号。信号以10kHz被取样为1秒。计算和绘制信号的功率谱。使用与Kaiser窗β= 38的计算。

FS = 10000;F = 2100;t = 0时:1 / FS:1;X =双曲正切(SIN(2 * PI * F * T)0.1)+ 0.001 * randn(1,长度(T));周期图(X,凯瑟(长度(X),38),[],FS,'功率'

谐波从噪声在4.2千赫,6.3千赫兹,8.4千赫兹,10.5千赫,12.6千赫,和14.7千赫的频率伸出。除了第一个所有频率大于奈奎斯特频率。谐波分别混叠到3.7千赫,1.6千赫兹,0.5千赫兹,2.6千赫兹,4.7千赫兹。

计算的信号的信噪比。默认,SNR把混叠谐波作为噪声的一部分。

信噪比(x,Fs,7);

重复计算,但现在对待别名谐波作为信号的一部分。

SNR(X,FS,如图7所示,“别名”);

创建在抽样频率为48KHz的正弦信号。信号具有基频1kHz和单位幅度的。它另外还含有2千赫的谐波与一半的幅度和附加噪声方差0.1²。

FS = 48e3;t = 0时:1 / FS:1-1 / FS;A = 1.0;powfund = A ^ 2/2;A = 0.4;powharm = A ^ 2/2;S = 0.1;varnoise = S ^ 2;X = A * COS(2 * PI * 1000 * T)+...A * SIN(2 * PI * 2000 * T)+ S * randn(大小(T));

计算在信号中的噪声功率。验证它的定义一致。

[SNR,NPOW] = SNR(X,FS);比较= [10 * LOG10(powfund)-npow SNR]
比较=1×217.0281 17.0178

产生频率为2.5千赫、采样频率为50千赫的正弦曲线。重置随机数生成器。将标准差为0.00005的高斯白噪声加到信号中。将结果通过弱非线性放大器。绘制SNR。

rng公司默认FS = 5E4;F0 = 2.5e3;N = 1024;T =(0:N-1)/ FS;CT = COS(2 * PI * F0 * T);CD = CT + 0.00005 * randn(大小(CT));安培= [1E-5 5E-6 -1e -3- 6E-5 1 25E-3];SGN = polyval(安培,CD);SNR(SGN,FS);

DC分量和所有谐波,包括基本,被排除在噪声测量。该基波和谐波标记。

输入参数

全部收缩

实值输入信号,指定为行或列向量。

数据类型:|

估计输入信号中的噪声,指定为实值行或列向量。它的尺寸必须与X

数据类型:|

采样率,指定为正标量。采样率是每单位时间的采样数。如果时间单位是秒,则采样率的单位是赫兹。

数据类型:|

谐波数从SNR计算,指定为正整数标量排除。默认值ñ6。

片面功率频谱密度估计值,指定为实值,非负列向量。

的功率谱密度必须线性单位来表示,而不是分贝。采用db2pow以分贝值转换为功率值。

例:[PXX中,f] =周期图(COS(PI ./ [4; 2] *(0:159))'+ randn(160,2))指定一个噪声双信道的周期图PSD估计在2π赫兹和在它被计算的频率正弦曲线采样。

数据类型:|

单面PSD估计的周期性的频率,PXX,指定为行或列向量。的第一个元素F必须为0。

数据类型:|

功率谱,指定为实值的非负的行或列向量。

功率谱必须用线性单位表示,而不是分贝。使用db2pow以分贝值转换为功率值。

例:[SXX,W] =周期图(COS(PI ./ [4; 2] *(0:159)) '+ randn(160,2),' 功率')指定一个双通道的周期图的功率谱估计正弦嵌入在白高斯噪声和在它被计算的归一化频率。

数据类型:|

分辨率带宽,指定为正标量。分辨率带宽是离散的频率分辨率傅立叶变换和窗口的等效噪声带宽的乘积。

数据类型:|

输出参数

全部收缩

信噪比,在相对于载波(DBC),返回为实值标量用分贝表示。信噪比是分贝(dB)返回,如果输入信号不是正弦的。

数据类型:|

输入信号的非谐波分量的总噪声功率,作为实值标量返回。

数据类型:|

更多关于

全部收缩

畸变测量功能

功能THDSFDRSINAD,和SNR测量弱非线性系统的响应刺激的正弦曲线。

当给定的时间域输入,SNR使用具有较大旁瓣衰减的Kaiser窗口执行周期图。为了找到基频,该算法在周期图中搜索最大的非零谱分量。然后,它计算所有相邻箱的中心力矩,这些箱的中心力矩从最大值处单调减小。为了能够被检测到,基波至少应该在第二频率箱中。高次谐波是基频的整数倍。如果一个谐波位于另一个谐波附近的单调递减区域内,则其功率被认为属于较大的谐波。这种较大的谐波可能是,也可能不是根本的。

该函数使用仅包含噪声的区域中的中值功率估计噪声级。计算中不包括直流分量。每个点的噪声是估计的水平或该点的坐标,以较小者为准。然后从信号和谐波的值中减去噪声。

SNR如果根本没有在信号中的最高谱分量失败。

确保的频率分量是足够远,以适应Kaiser窗的旁瓣的宽度。如果这是不可行的,你可以使用'功率'国旗和计算与不同的窗口周期图。

也可以看看

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在r2013 b中引入