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snr
S/N 比
構文
説明
例
10 kHz で 2 秒間サンプリングされる 20 ミリ秒の矩形パルスを生成します。
Tpulse = 20e-3; Fs = 10e3; t = -1:1/Fs:1; x = rectpuls(t,Tpulse);
S/N 比 (SNR) が 53 dB となるホワイト ガウス ノイズにパルスを組み込みます。再現可能な結果が必要な場合は、乱数発生器をリセットします。
rng default
SNR = 53;
y = randn(size(x))*std(x)/db2mag(SNR);
s = x + y;関数 snr を使用して、ノイズを含む信号の SNR を計算します。
pulseSNR = snr(x,y)
pulseSNR = 53.1255
信号の S/N 比 (SNR)、全高調波歪み (THD)、信号対ノイズおよび歪み比 (SINAD) を計算して比較します。
48 kHz でサンプリングされた正弦波信号を作成します。この信号には、周波数が 1 kHz で単位振幅をもつ基本波があります。また、振幅が 2/5 の 2 kHz の高調波と、分散が 0.1² の加法性ノイズも含まれています。
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));SNR、THD、SINAD がそれぞれ定義を満たしていることを確認します。
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
48 kHz でサンプリングされた 2.5 kHz の正弦波の SNR を計算します。分散 0.001² のホワイト ノイズを追加します。
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
スペクトルをプロットして SNR に注釈を付けます。
snr(x,Fs);
48 kHz でサンプリングされた 2.5 kHz の正弦波のピリオドグラム PSD (パワー スペクトル密度) 推定を取得します。標準偏差 0.00001 のホワイト ノイズを付加します。この値を、SNR を決定するための入力として使用します。再現性のある結果を得るために、乱数発生器を既定の状態に設定します。
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
パワー スペクトルを使用し、48 kHz でサンプリングされ、標準偏差 0.00001 のホワイト ノイズに含まれる 2.5 kHz の正弦波の SNR を計算します。再現可能な結果が必要な場合は、乱数発生器をリセットします。
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
信号のスペクトルをプロットして SNR に注釈を付けます。
snr(Sxx,F,rbw,'power');
入力が 2.1 kHz トーンの弱非線形増幅器の出力に類似した信号を生成します。信号は 10 kHz で 1 秒間サンプリングされます。信号のパワー スペクトルを計算してプロットします。β = 38 のカイザー ウィンドウを使用して計算します。
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')
高調波は周波数 4.2 kHz、6.3 kHz、8.4 kHz、10.5 kHz、12.6 kHz、14.7 kHz でノイズから突出します。最初の周波数を除くすべての周波数は、ナイキスト周波数より大きくなります。高調波はそれぞれ 3.7 kHz、1.6 kHz、0.5 kHz、2.6 kHz、4.7 kHz にエイリアシングされます。
信号の S/N 比を計算します。snr は、既定で、エイリアシングされた高調波をノイズの一部として扱います。
snr(x,Fs,7);
計算を繰り返しますが、今度はエイリアシングされた高調波を信号の一部として扱います。
snr(x,Fs,7,'aliased');
48 kHz でサンプリングされた正弦波信号を作成します。この信号には、周波数が 1 kHz で単位振幅をもつ基本波があります。また、振幅が半分の 2 kHz の高調波と、分散が 0.1² の加法性ノイズも含まれています。
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));信号のノイズ パワーを計算します。定義を満たしていることを確認します。
[SNR,npow] = snr(x,fs); compare = [10*log10(powfund)-npow SNR]
compare = 1×2
17.0281 17.0178
50 kHz でサンプリングされる、周波数 2.5 kHz の正弦波を生成します。乱数発生器をリセットします。標準偏差 0.00005 のホワイト ガウス ノイズを信号に付加します。結果を弱非線形増幅器に通します。SNR をプロットします。
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);
基本波を含むすべての高調波と DC 成分は、ノイズの測定では考慮されません。基本波と高調波にはラベルが付けられます。
