网站,2345查询网,网页设计平均工资,平江网页制作价格文章目录 【 1. 信噪比 】【 2. 功率归一化 】2.1 实信号实噪声2.2 实信号复噪声 【 3. 能量归一化 】3.1 实信号实噪声3.2 实信号复噪声 【 4. 小结 】 【 1. 信噪比 】 信噪比公式 1 #xff1a; S N R 10 ∗ l o g 10 P s P n 信噪比公式1#xff1a;SNR10*log_{10}\frac… 文章目录 【 1. 信噪比 】【 2. 功率归一化 】2.1 实信号实噪声2.2 实信号复噪声 【 3. 能量归一化 】3.1 实信号实噪声3.2 实信号复噪声 【 4. 小结 】 【 1. 信噪比 】 信噪比公式 1 S N R 10 ∗ l o g 10 P s P n 信噪比公式1SNR10*log_{10}\frac{P_s}{P_n} 信噪比公式1SNR10∗log10PnPs其中 P s P_s Ps 和 P n P_n Pn 分别指 信号的平均功率、噪声的平均功率。当信号和噪声的长度相等为N时根据平均功率的公式 P s E s / N P_sE_s/N PsEs/N 以及 P n E n / N P_nE_n/N PnEn/N上式可化为 信噪比公式 2 S N R 10 ∗ l o g 10 E s E n 信噪比公式2SNR10*log_{10}\frac{E_s}{E_n} 信噪比公式2SNR10∗log10EnEs其中 E s E_s Es 和 E n E_n En 分别指 信号的平均功率、噪声的平均功率。因此可通过两种方式生成 一定信噪比的信号。
【 2. 功率归一化 】 平均功率均方值 均值直流功率 方差交流功率 平均功率均方值均值直流功率方差交流功率 平均功率均方值均值直流功率方差交流功率
一般令信号的均值为0方差为1即平均功率为1。
2.1 实信号实噪声
clc; % 清空命令行
clear; % 清空变量
close all; % 关闭所有窗口%% [1、参数设置]
N1e6; % 数据点数
SNR_dB20; % 信噪比dB形式
SNR_Power10.^(SNR_dB/10); % 功率比
Ps1; % 信号功率为1时其dBW形式为0。
PnPs./SNR_Power; % 噪声功率%% [2、生成信号]
snround(rand(1,N)); % 原信号 0,1序列sn
sn1round((sn-1/2)*2); % 原信号-1,1序列sn1均值为0方差为1
var(sn1);
fa50; % 信号频率
fs150;Ts1/fs; % 采样周期及采样频率
t(1:N)*Ts; % 时间刻度
sn72*sin(2*pi*t3*pi/4); % 一个固定信号
% mean(sn) % 均值6.999
% var(sn) % 方差2
sn1sn./std(sn); % 归一化 均值为0
sn1sn1-mean(sn1); % 归一化 方差为1
% mean(sn1)
% var(sn1)%1、wgn函数返回 高斯白噪声
%%% 前两个参数指 维度
%%% 第三个参数指 噪声的功率dBW
if 0 noisewgn(1,N,10*log10(Pn));xnsn1noise;
end
%2、awgn函数生成 输入信号高斯白噪声
%%% 第一个参数指 输入信号
%%% 第二个参数指 信噪比dBW
%%% 第三个参数是 一个数值时代表输入信号的功率dBW是measured的时在添加噪声前会自动计算输入信号的功率
%%% 当只有前两个信号时代表默认输入信号的功率为 0 dBW功率为1。
if 0 xnawgn(sn1,SNR_dB,measured);noisexn-sn1;
end
%3、randn函数返回 均值为0方差为1且高斯分布的噪声
%%% ab*randn(m,n)的均值为0方差为b^2。
if 1 noise sqrt(Pn)*randn(1,N);xnsn1noise;
end%% [3、结果测试]
sigPower sum(abs(sn1).^2)/length(sn1); % 求出信号功率
noisePowersum(abs(noise).^2)/length(noise); % 求出噪声功率
SNR_1010*log10(sigPower/noisePower); % 由信噪比定义求出信噪比单位为db
disp([理论信噪比(dB),num2str(SNR_dB),]);
disp([仿真信号功率(W),num2str(sigPower)]);
disp([仿真噪声功率(W),num2str(noisePower)]);
disp([仿真信噪比(dB),num2str(SNR_10)]);2.2 实信号复噪声
clc; % 清空命令行
clear; % 清空变量
close all; % 关闭所有窗口%% [1、参数设置]
N1e6; % 数据点数
SNR_dB20; % 信噪比dB形式
SNR_Power10.^(SNR_dB/10); % 功率比
Ps1; % 信号功率为1时其dBW形式为0。
PnPs./SNR_Power; % 噪声功率%% [2、生成信号]
fa50; % 信号频率
fs150;Ts1/fs; % 采样周期及采样频率
t(1:N)*Ts; % 时间刻度
sn72*sin(2*pi*t3*pi/4);%
% mean(sn) % 均值6.999
% var(sn) % 方差2
sn1sn./std(sn); % 归一化 均值为0
sn1sn1-mean(sn1); % 归一化 方差为1
% mean(sn1)
% var(sn1)%1、wgn函数返回 高斯白噪声
%%% 前两个参数指 维度
%%% 第三个参数指 噪声的功率dBW
if 0 noisewgn(1,N,10*log10(Pn/2))1i*wgn(1,N,10*log10(Pn/2));xnsn1noise;
end
%2、awgn函数返回 输入信号高斯白噪声
%%% 第一个参数指 输入信号
%%% 第二个参数指 信噪比dBW
%%% 第三个参数是 一个数值时代表输入信号的功率dBW是measured的时在添加噪声前会自动计算输入信号的功率
%%% 当只有前两个信号时代表默认输入信号的功率为 0 dBW功率为1。
if 0xn1awgn(sn1,SNR_dB10*log10(2));noise1xn1-sn1;xn2awgn(sn1,SNR_dB10*log10(2));noise2xn2-sn1;noisenoise1noise2;
end
%3、randn函数返回 均值为0方差为1且高斯分布的噪声
%%% ab*randn(m,n)的均值为0方差为b^2。
if 1 noise sqrt(Pn/2)*(randn(1,N)1i*randn(1,N));xnsn1noise;
end%% [3、结果测试]
sigPower sum(abs(sn1).^2)/length(sn1); % 求出信号功率
noisePowersum(abs(noise).^2)/length(noise); % 求出噪声功率
SNR_1010*log10(sigPower/noisePower); % 由能量比求出信噪比单位为db
disp([理论信噪比(dB),num2str(SNR_dB)]);
disp([仿真信号功率(W),num2str(sigPower)]);
disp([仿真噪声功率(W),num2str(noisePower)]);
disp([仿真信噪比(dB),num2str(SNR_10)]);【 3. 能量归一化 】
3.1 实信号实噪声
%%% 实信号实噪声能量归一化指定信号能量为1
%%% 验证通过
clc; % 清空命令行
clear; % 清空变量
close all; % 关闭所有窗口%% [1、参数设置]
N1e6; % 数据点数
SNR_dB20; % 信噪比dB形式
Es1; % 信号能量
SNR_Ratio10.^(SNR_dB/10); % 能量比信号能量/噪声能量
EnEs./SNR_Ratio; % 噪声能量
tempEs./10.^(SNR_dB/20); % 加在噪声变量前的%% [2、生成信号]
fa50; % 信号频率
fs150;Ts1/fs; % 采样周期及采样频率
t(1:N)*Ts; % 时间刻度
sn72*sin(2*pi*t3*pi/4); % 一个固定信号均值6.999方差2
% mean(sn)
% var(sn)
sn1sn./norm(sn); % 均值为0方差为0功率为0总能量为1
% mean(sn1)
% var(sn1)%% [3、加噪]
if 1noise randn(1,N); % 均值为00i方差为1noisenoise/norm(noise); % 均值为00i方差为0能量为1noisetemp*noise;xnsn1noise;
end%% [4、结果测试]
sigPower sum(abs(sn1).^2); % 求出信号能量
noisePowersum(abs(noise).^2); % 求出噪声能量
SNR_1010*log10(sigPower/noisePower); % 由能量比求出信噪比单位为db
disp([理论信噪比(dB),num2str(SNR_dB)]); %
disp([仿真信号能量(W),num2str(sigPower)]);
disp([仿真噪声能量(W),num2str(noisePower)]);
disp([仿真信噪比(dB),num2str(SNR_10)]);3.2 实信号复噪声
%%% 实信号复噪声能量归一化指定信号能量为1
%%% 3种方式添加信噪比
%%% 验证通过
clc; % 清空命令行
clear; % 清空变量
close all; % 关闭所有窗口%% [1、参数设置]
N1e6; % 数据点数
SNR_dB20; % 信噪比dB形式
Es1; % 信号能量
SNR_Ratio10.^(SNR_dB/10); % 能量比信号能量/噪声能量
EnEs./SNR_Ratio; % 噪声能量
tempEs./10.^(SNR_dB/20); % 加在噪声变量前的%% [2、生成信号]
fa50; % 信号频率
fs150;Ts1/fs; % 采样周期及采样频率
t(1:N)*Ts; % 时间刻度
sn72*sin(2*pi*t3*pi/4); % 一个固定信号均值6.999方差2
% mean(sn)
% var(sn)
sn1sn./norm(sn); % 均值为0方差为0功率为0总能量为1
% mean(sn1)
% var(sn1)%% [3、加噪]
% randn函数返回 均值为0方差为1且高斯分布的噪声
%%% ab*randn(m,n)的均值为0方差为b^2。
if 1noise randn(1,N)1i*randn(1,N); % 均值为00i方差为2noisenoise/norm(noise); % 均值为00i方差为0能量为1noisetemp*noise;xnsn1noise;
end%% [4、结果测试]
sigPower sum(abs(sn1).^2); % 求出信号能量
noisePowersum(abs(noise).^2); % 求出噪声能量
SNR_1010*log10(sigPower/noisePower); % 由能量比求出信噪比单位为db
disp([理论信噪比(dB),num2str(SNR_dB)]); %
disp([仿真信号能量(W),num2str(sigPower)]);
disp([仿真噪声能量(W),num2str(noisePower)]);
disp([仿真信噪比(dB),num2str(SNR_10)]);【 4. 小结 】
按照功率的形式生成具有一定信噪比的信号时需要让 信号/噪声 其中一个的功率归一化即功率为1使其均值为0方差为1另一个 信号/噪声 则按照信噪比生成。按照能量的形式生成具有一定信噪比的信号时若要让 信号/噪声 其中一个的能量归一化即能量为1可通过norm函数让其均值为0方差为0能量为1另一个 噪声/信号 则按照信噪比生成。
