snr
R2026b信噪比
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描述
示例
生成一个 20 毫秒的矩形脉冲，采样率为 10 kHz，采样时间为 2 秒。
Tpulse = 20e-3; Fs = 10e3; t = -1:1/Fs:1; x = rectpuls(t,Tpulse);
将该脉冲嵌入高斯白噪声中，使得信噪比 (SNR) 为 53 dB。重置随机数生成器以获得可重现的结果。
rng default
SNR = 53;
y = randn(size(x))*std(x)/db2mag(SNR);
s = x + y;使用 snr 函数计算含噪信号的 SNR。
pulseSNR = snr(x,y)
pulseSNR = 53.1255
计算并比较信号的信噪比 (SNR)、总谐波失真 (THD) 以及信号的信噪失真比 (SINAD)。
创建以 48 kHz 频率采样的正弦信号。该信号包含频率为 1 kHz 的基频，其振幅为单位振幅。此外，它还包含 2/5 振幅的 2 kHz 谐波和方差为 0.1² 的加性噪声。
fs = 48e3;
t = 0:1/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(size(t));验证 SNR、THD 和 SINAD 是否符合其定义。
SNR = snr(x); defSNR = 10*log10(powfund/varnoise); SN = [SNR defSNR]
SN = 1×2
17.0178 16.9897
THD = thd(x); defTHD = 10*log10(powharm/powfund); TH = [THD defTHD]
TH = 1×2
-7.9546 -7.9588
SINAD = sinad(x); defSINAD = 10*log10(powfund/(powharm+varnoise)); SI = [SINAD defSINAD]
SI = 1×2
7.4571 7.4473
计算以 48 kHz 频率采样的 2.5 kHz 正弦波的 SNR。添加方差为 0.001² 的白噪声。默认情况下，snr 排除最低 6 个谐波（包括基波）中包含的功率。
Fi = 2500; Fs = 48e3; N = 1024; x = sin(2*pi*Fi/Fs*(1:N)) + 0.001*randn(1,N); SNR = snr(x,Fs)
SNR = 57.7103
绘制频谱并对 SNR 进行注解。排除最低 3 个谐波（包括基波）中包含的功率。
snr(x,Fs,3);
获取以 48 kHz 频率采样的 2.5 kHz 正弦波的周期图功率谱密度 (PSD) 估计值。添加标准差为 0.00001 的白噪声。使用此值作为输入来确定 SNR。采用随机数生成器的默认设置，以获得可重现的结果。
rng default Fi = 2500; Fs = 48e3; N = 1024; x = sin(2*pi*Fi/Fs*(1:N)) + 0.00001*randn(1,N); w = kaiser(numel(x),38); [Pxx, F] = periodogram(x,w,numel(x),Fs); SNR = snr(Pxx,F,'psd')
SNR = 97.7446
使用功率谱，计算以 48 kHz 频率采样并嵌入在标准差为 0.00001 的白噪声中的 2.5 kHz 正弦波的 SNR。重置随机数生成器以获得可重现的结果。
rng default Fi = 2500; Fs = 48e3; N = 1024; x = sin(2*pi*Fi/Fs*(1:N)) + 0.00001*randn(1,N); w = kaiser(numel(x),38); [Sxx, F] = periodogram(x,w,numel(x),Fs,'power'); rbw = enbw(w,Fs); SNR = snr(Sxx,F,rbw,'power')
SNR = 97.7446
绘制信号的频谱并对 SNR 进行注解。
snr(Sxx,F,rbw,'power');
以 2.1 kHz 频率分量作为输入，生成一个类似弱非线性放大器输出的信号。此信号以 10 kHz 频率采样，采样时间为 1 秒。计算并绘制该信号的功率谱。使用 β = 38 的凯塞窗进行计算。
Fs = 10000;
f = 2100;
t = 0:1/Fs:1;
x = tanh(sin(2*pi*f*t)+0.1) + 0.001*randn(1,length(t));
periodogram(x,kaiser(length(x),38),[],Fs,'power')
谐波在 4.2 kHz、6.3 kHz、8.4 kHz、10.5 kHz、12.6 kHz 和 14.7 kHz 的频率下明显区别于噪声。除第一个频率外，所有频率都大于奈奎斯特频率。谐波分别混叠到 3.7 kHz、1.6 kHz、0.5 kHz、2.6 kHz 和 4.7 kHz 的位置。
计算信号的信噪比。默认情况下，snr 将混叠谐波视为噪声的一部分。
snr(x,Fs,7);
重复该计算，但现在将混叠谐波视为信号的一部分。
snr(x,Fs,7,'aliased');
创建以 48 kHz 频率采样的正弦信号。该信号包含频率为 1 kHz 的基频，其振幅为单位振幅。此外，它还包含半振幅的 2 kHz 谐波和方差为 0.1² 的加性噪声。
fs = 48e3;
t = 0:1/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(size(t));计算信号中的噪声功率。验证它是否符合定义。
[SNR,npow] = snr(x,fs); compare = [10*log10(powfund)-npow SNR]
compare = 1×2
17.0281 17.0178
生成以 50 kHz 频率采样的 2.5 kHz 正弦波。重置随机数生成器。将标准差为 0.00005 的高斯白噪声添加到信号中。使结果通过弱非线性放大器。绘制 SNR。
rng default
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);
snr(sgn,fs);
噪声测量中不包括 DC 分量和所有谐波（包括基频）。标注基频和谐波。
