主要内容

powerbw

功率带宽

描述

bw= powerbw (x返回3db(半功率)带宽,bw,为输入信号,x

例子

bw= powerbw (xfs返回以采样率表示的3-dB带宽,fs

例子

bw= powerbw (pxxf返回功率谱密度(PSD)估计值的3db带宽,pxx.的频率,f,对应于pxx

bw= powerbw (sxxfrbw计算功率谱估计的3db带宽,sxx.的频率,f,对应于sxxrbw是用于集成每个功率估计的分辨率带宽。

bw= powerbw (___freqlimsr指定计算参考级别的频率间隔。该语法可以包括来自以前语法的输入参数的任何组合,只要第二个输入参数是其中之一fsf.如果第二个输入被传递为空,则假定为归一化频率。freqlims必须在目标波段内。

如果你还指定r,该函数计算频谱下降到参考电平以下的点之间的频率差rdB或到达端点。

例子

bw弗洛fhi权力= powerbw(___还返回功率带宽的下限和上限,以及这些范围内的功率。

powerbw (___没有输出参数时,在当前图形窗口中绘制PSD或功率谱,并注释带宽。

例子

全部折叠

生成1024个采样的1024khz的啁啾。啁啾的初始频率为50 kHz,在采样结束时达到100 kHz。添加高斯白噪声,使信噪比为40 dB。

nSamp = 1024;Fs = 1024e3;信噪比= 40;t = (0:nSamp-1)'/Fs;x = chirp(t,50e3,nSamp/Fs,100e3);x = x + randn(size(x))*std(x)/db2mag(SNR);

估计信号的3-dB带宽,并在功率谱密度(PSD)图上标注它。

powerbw (x, Fs)

图中包含一个轴对象。标题为3 dB带宽:44.386 kHz的axis对象包含4个类型为line, patch的对象。

Ans = 4.4386e+04

产生另一个啁啾。指定初始频率为200khz,最终频率为300khz,振幅为第一个信号的两倍。添加高斯白噪声。

x2 = 2*chirp(t,200e3,nSamp/Fs,300e3);x2 = x2 + randn(size(x2))*std(x2)/db2mag(SNR);

将这些啁啾串联起来,产生一个双通道信号。估计每个通道的3db带宽。

y = powerbw([x x2],Fs)
y =1×2104× 4.4386 9.2208

在psd图上标注两个通道的3db带宽。

powerbw (x2 [x]、Fs);

图中包含一个轴对象。标题为3db Bandwidth的axes对象包含8个类型为line, patch的对象。

把这两个通道加起来形成一个新信号。绘制PSD,标注3db带宽。

powerbw (x + x2, Fs)

图中包含一个轴对象。标题为3 dB带宽:92.243 kHz的axis对象包含4个类型为line, patch的对象。

Ans = 9.2243e+04

生成1024khz采样的100.123 kHz正弦波的1024个样本。添加高斯白噪声,使信噪比为40 dB。重置随机数发生器可重现的结果。

nSamp = 1024;Fs = 1024e3;信噪比= 40;rng默认的t = (0:nSamp-1)'/Fs;X = sin(2*pi*t*100.123e3);x = x + randn(size(x))*std(x)/db2mag(SNR);

使用周期图函数计算信号的功率谱密度(PSD)。指定与信号长度相同且形状因子为38的Kaiser窗口。估计信号的3-dB带宽,并在PSD图上标注它。

[Pxx,f] = periodogram(x,kaiser(nSamp,38),[],Fs);powerbw (Pxx f);

图中包含一个轴对象。标题为3 dB带宽:3.175 kHz的axis对象包含4个类型为line, patch的对象。

生成另一个正弦波,频率为257.321 kHz,振幅是第一个正弦波的两倍。添加高斯白噪声。

X2 = 2*sin(2*pi*t*257.321e3);x2 = x2 + randn(size(x2))*std(x2)/db2mag(SNR);

串联正弦波以产生一个双通道信号。估计每个通道的PSD,并使用结果来确定3-dB带宽。

(Pyy组,f) =周期图(x2 [x], kaiser (nSamp 38), [], Fs);y = powerbw(Pyy,f)
y =1×2103.× 3.1753 3.3015

在psd图上标注两个通道的3db带宽。

powerbw (Pyy组,f);

图中包含一个轴对象。标题为3db Bandwidth的axes对象包含8个类型为line, patch的对象。

把这两个通道加起来形成一个新信号。预估PSD,标注3db带宽。

[Pzz f] =周期图(x + x2, kaiser (nSamp 38), [], Fs);powerbw (Pzz f);

图中包含一个轴对象。标题为3 dB带宽:3.302 kHz的axis对象包含4个类型为line, patch的对象。

生成一个信号,其PSD类似于88阶带通FIR滤波器的频率响应,具有归一化的截止频率 0 2 5 π rad /样本和 0 4 5 π rad /样品。

D = fir1(88,[0.25 0.45]);

计算信号占用的3db带宽。指定中间波段的平均功率作为参考电平 0 2 π rad /样本和 0 6 π rad /样品。绘制PSD并标注带宽。

powerbw (d,[],[0.2 - 0.6] *π,3);

图中包含一个轴对象。标题为3的轴对象空白d B空白B an d wi d th:空白2 0 0。4 2 1空白乘以空白PI空白m r a d / s a m p l e包含4个类型为line, patch的对象。

输出带宽,其下限和上限,以及带宽功率。的采样率 2 π 就相当于不设定速率。

[bw,弗洛,fhi,权力]= powerbw (d, 2 *π,(0.2 - 0.6)*π);流('bw = %。3.f*pi, flo = %.3f*pi, fhi = %.3f*pi \n'...[bw Flo fhi]/pi
Bw = 0.200*pi, Flo = 0.250*pi, fhi = 0.450*pi
流('power = %。总额的1f%% '、电力/ bandpower (d) * 100)
电力=总数的96.9%

添加第二个具有标准化截止频率的通道 0 5 π rad /样本和 0 8 π Rad /sample和振幅是第一个通道的十分之一。

D = [D;fir1(88,[0.5 0.8])/10]';

计算双通道信号的6db带宽。指定频谱的最大功率电平作为参考电平。

powerbw (d, [] [], 6);

图中包含一个轴对象。标题为6db Bandwidth的axes对象包含8个类型为line, patch的对象。

输出每个通道的6db带宽和上下限。

[bw,flo,fhi] = powerbw(d,[],[],6);BDS = [bw;flo;fhi];流(“1:bw = %。3.f*pi, flo = %.3f*pi, fhi = %.3f*pi \n'bds(: 1) /π)
一:bw = 0.198*pi, flo = 0.252*pi, fhi = 0.450*pi
流(二:bw = %。3.f*pi, flo = %.3f*pi, fhi = %.3f*pi \n'bds(: 2) /π)
二:bw = 0.294*pi, flo = 0.503*pi, fhi = 0.797*pi

输入参数

全部折叠

输入信号,指定为矢量或矩阵。如果x是一个矢量,它被视为一个单一通道。如果x是矩阵吗powerbw为每列独立计算电源带宽。x必须是有限值的。

例子:因为(π/ 4 * (0:159))+ randn (1160)是单通道行向量信号。

例子:因为(pi. / (4; 2) * (0:159)) ' + randn (160 2)是一个双通道信号。

数据类型:|

采样率,指定为正的实标量。采样率是单位时间内采样的数量。如果时间以秒为单位,则采样率以赫兹为单位。

数据类型:|

功率谱密度(PSD)估计,用矢量或矩阵表示。如果pxx是片面的估计,那么它一定对应于一个真实的信号。如果pxx是矩阵吗powerbw的每一列的带宽pxx独立。

功率谱密度必须用线性单位表示,不能用分贝表示。使用db2pow将分贝值转换为功率值。

例子:[pxx f] =周期图(cos (pi. / (4; 2) * (0:159)) ' + randn (160 2))指定在2π Hz采样的有噪声的双通道正弦波的周期图PSD估计和它被计算的频率。

数据类型:|

频率,指定为矢量。的第一个元素f那么是0powerbw假设频谱是一个实信号的单侧频谱。换句话说,该函数在寻找3-dB点时将零频率仓中的功率值增加一倍。

数据类型:|

功率谱估计,用矢量或矩阵表示。如果sxx是矩阵吗obw的每一列的带宽sxx独立。

功率谱必须用线性单位表示,不能用分贝表示。使用db2pow将分贝值转换为功率值。

例子:[sxx, w] =周期图(cos (pi. /(4; 2) *(0:159))”+ randn(160 2),“权力”)指定嵌入白高斯噪声中的双通道正弦信号的周期图功率谱估计以及计算时的归一化频率。

数据类型:|

分辨率带宽,指定为正标量。分辨率带宽是两个值的乘积:离散傅里叶变换的频率分辨率和用于计算PSD的窗口的等效噪声带宽。

数据类型:|

频率限制,指定为实值的两元向量。如果你指定freqlims,则参考电平为参考波段内的平均功率电平。如果您没有指定freqlims,则参考电平为频谱的最大功率电平。

数据类型:|

功率电平下降,指定为以dB表示的正实标量。

数据类型:|

输出参数

全部折叠

功率带宽,作为标量或矢量返回。

  • 如果你指定一个采样率,那么bw单位和fs

  • 如果不指定抽样率,则bw单位为rad/sample。

带宽频率界限,作为标量返回。

功率存储在带宽中,作为标量或矢量返回。

算法

要确定3-dB带宽,powerbw使用矩形窗口计算周期图功率谱估计,并将估计的最大值作为参考电平。带宽是频谱至少比参考电平低3db的点之间的频率差。如果信号在下降3db之前到达它的一个端点,那么powerbw使用端点来计算差值。

扩展功能

C/ c++代码生成
使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。

版本历史

在R2015a中引入