主要内容

pcov

自回归功率谱密度估计-协方差法

描述

pxx= pcov (x订单返回功率谱密度(PSD)估计,pxx,对于离散时间信号,x,利用协方差法发现。当x是一个矢量,它被视为一个单一的通道。当x为一个矩阵,对每一列独立计算PSD,并存储在pxxpxx是单位频率的功率分布。频率以rad/sample为单位表示。订单为用于产生PSD估计的自回归(AR)模型的阶数。

pxx= pcov (x订单nfft使用nfft点在离散傅里叶变换(DFT)。真实的xpxx长度(nfft/ 2 + 1)nfft为偶数,且(nfft+ 1) / 2nfft是奇数。为复数xpxx总长度nfft.如果您省略nfft,或者指定为空,那么pcov默认DFT长度为256。

pxxw) = pcov (___返回归一化角频率的向量,w,计算PSD值。w单位为弧度/样本。为实值信号,w跨越了时间间隔[0,πnfft甚至和[0,πnfft是奇数。为复值信号,w总是跨越这个区间[0, 2π

例子

pxxf) = pcov (___fs返回一个频率矢量,f,单位时间内的循环数。采样频率,fs,表示单位时间内的采样次数。如果时间单位是秒,那么f单位是周期/秒(Hz)。为实值信号,f跨度为[0,fs/ 2)当nfft为偶数,[0,fs/ 2)nfft是奇数。为复值信号,f跨度为[0,fs).

pxxw) = pcov (x订单w返回矢量中指定的归一化频率下的双面AR PSD估计,w.向量w必须包含至少两个元素,否则函数会将其解释为nfft

pxxf) = pcov (x订单ffs返回双侧AR PSD估计在向量指定的频率下,f.向量f必须包含至少两个元素,否则函数会将其解释为nfft.的频率f单位时间的循环数。采样频率,fs,表示单位时间内的采样次数。如果时间单位是秒,那么f单位是周期/秒(Hz)。

___) = pcov (x订单___freqrange所指定的频率范围内返回AR PSD估计freqrange.有效的选择freqrange是:“单向的”双侧的,或“中心”

___pxxc) = pcov (___“ConfidenceLevel”,概率返回概率× PSD估计的100%置信区间pxxc

例子

pcov (___在没有输出参数的情况下,在当前图窗口中以dB为单位绘制AR PSD估计值。

例子

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创建一个AR(4)广义平稳随机过程的实现。使用协方差法估计PSD。比较基于单一实现的PSD估计与随机过程的真实PSD。

创建AR(4)系统功能。得到系统的频响,并绘制系统的PSD图。

A = [1 -2.7607 3.8106 -2.6535 0.9238];[H F] = freqz(1一个[],1);情节(F, 20 * log10 (abs (H)))包含(的频率(赫兹)) ylabel (“PSD (dB / Hz)”

Figure包含一个轴对象。axis对象包含一个类型为line的对象。

创建一个AR(4)随机过程的实现。将随机数生成器设置为可重现结果的默认设置。实现的长度是1000个样本。假设采样频率为1hz。使用pcov来估计四阶过程的PSD。将PSD估计值与真实PSD值进行比较。

rng默认的x = randn (1000 1);y =过滤器(1,A, x);[Pxx F] = pcov (y, 1024,1);持有情节(F, 10 * log10 (Pxx))传说(“真实功率谱密度”“pcov PSD估计”

Figure包含一个轴对象。坐标轴对象包含两个类型为line的对象。这些物体代表真实的功率谱密度,pcov PSD估计。

创建一个由三个正弦信号叠加组成的多通道信号 N 0 1 高斯白噪声。正弦波的频率为100hz、200hz和300hz。采样频率为1 kHz,信号持续时间为1 s。

Fs = 1000;t = 0:1 / Fs: 1 - 1 / f;f = (100; 200; 300);x = cos(2 *π* f * t) + randn(长度(t), 3);

用12阶自回归模型的协方差方法估计信号的PSD。使用默认的DFT长度。情节的估计。

morder = 12;[], pcov (x, morder Fs)

Figure包含一个轴对象。题目为协方差功率谱密度估计的坐标轴对象包含3个类型线的对象。

输入参数

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输入信号,指定为一个行或列向量,或一个矩阵。如果x是一个矩阵,那么它的列被视为独立的通道。

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)是双通道信号。

数据类型:|
复数的支持:金宝app是的

自回归模型的阶数,指定为正整数。

数据类型:

DFT点的个数,指定为正整数。对于实值输入信号,x, PSD估计,pxx长度(nfft/ 2 + 1)nfft为偶数,且(nfft+ 1) / 2nfft是奇数。对于一个复值输入信号,x, PSD估计总是有长度nfft.如果nfft被指定为空,默认值nfft使用。

数据类型:|

采样率,指定为正标量。采样率是单位时间内的采样次数。如果时间单位是秒,那么采样率的单位是Hz。

归一化频率,指定为至少有两个元素的行或列向量。归一化频率以rad/sample表示。

例子:W = [pi/4 pi/2]

数据类型:

频率,指定为包含至少两个元素的行或列向量。频率以每单位时间的周期为单位。单位时间由采样率指定,fs.如果fs那么样本的单位是/秒f单位是Hz。

例子:fs = 1000;F = [100 200]

数据类型:

PSD估计的频率范围,指定为“单向的”双侧的,或“中心”.默认值是“单向的”对于实值信号和双侧的为复值信号。每个选项对应的频率范围是

  • “单向的”-返回一个实值输入信号的单边PSD估计,x.如果nfft是偶数,pxx长度nfft/2 + 1,在区间上计算[0,πrad /样品。如果nfft是奇数吗pxx是(nfft+ 1)/2,积分为[0,πrad /样品。当fs是可选的,对应的区间为[0,fs/2] cycles/单位时间和[0,fs/2)周期/单位时间为奇数和偶数长度nfft分别。

  • 双侧的-返回实值或复值输入的双面PSD估计,x.在这种情况下,pxx长度nfft在区间上计算[0, 2πrad /样品。当fs是可选的,间隔为[0,fs)周期/单位时间。

  • “中心”-对于实值或复值输入,返回中间的双边PSD估计,x.在这种情况下,pxx长度nfft在区间上计算(-ππRad /sample为均匀长度nfft(-ππRad /sample为奇数长度nfft.当fs时,对应的区间为(-fs/ 2,fs/2]循环/单位时间和(-fs/ 2,fs/2)周期/单位时间为奇数和偶数长度nfft分别。

真实PSD的覆盖概率,指定为范围(0,1)中的标量。输出,pxxc的下界和上界概率× 100%区间估计的真实PSD。

输出参数

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PSD估计,返回一个实值,非负列向量或矩阵。每一列的pxx对应列的PSD值为x.PSD估计的单位是每个单位频率的时间序列数据的平方幅度单位。例如,如果输入数据的单位是伏特,PSD估计的单位是每单位频率的平方伏特。对于以伏特为单位的时间序列,如果假设电阻为1 Ω,并指定以赫兹为单位的采样率,PSD估计的单位是瓦特/赫兹。

数据类型:|

归一化频率,作为实值列向量返回。如果pxx是单侧PSD估计,w跨越了时间间隔[0,π如果nfft甚至和[0,π如果nfft是奇数。如果pxx是双边PSD估计,w跨越了时间间隔[0, 2π.对于以dc为中心的PSD估计,w跨越了时间间隔(-ππ甚至nfft(-ππ为奇数nfft

数据类型:

循环频率,以实值列向量的形式返回。对于单侧PSD估计,f跨度为[0,fs/ 2)当nfft为偶数,[0,fs/ 2)nfft是奇数。对于双边PSD估计,f跨度为[0,fs).对于以dc为中心的PSD估计,f跨度为(-)fs/ 2,fs/2]周期/单位时间为偶数长度nfft和(-fs/ 2,fs/2)周期/单位时间为奇数长度nfft

数据类型:|

置信限,作为一个具有实值元素的矩阵返回。矩阵的行大小等于PSD估计的长度,pxxpxxc两倍的列数pxx.奇数列包含置信区间的下界,偶数列包含置信区间的上界。因此,pxxc (m, 2 * n - 1)置信下限是和吗pxxc (m, 2 * n)置信上限是否对应于估计值pxx (m, n).置信区间的覆盖概率由概率输入。

数据类型:|

扩展功能

另请参阅

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之前介绍过的R2006a