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周波数平均、パワー、帯域幅の測定

1024 kHz でサンプリングされたチャープのサンプルを 1024 個生成します。チャープの初期周波数は 50 kHz で、サンプリングの最後には 100 kHz に到達します。S/N 比が 40 dB となるホワイト ガウス ノイズを付加します。

nSamp = 1024;
Fs = 1024e3;
SNR = 40;

t = (0:nSamp-1)'/Fs;

x = chirp(t,50e3,nSamp/Fs,100e3);
x = x+randn(size(x))*std(x)/db2mag(SNR);

信号の 99% 占有帯域幅を推定し、パワー スペクトル密度 (PSD) のプロット上で推定値に注釈を付けます。

obw(x,Fs);

帯域のパワーを計算し、それが全体の 99% であることを確認します。

[bw,flo,fhi,powr] = obw(x,Fs);

pcent = powr/bandpower(x)*100
pcent = 99

別のチャープを生成します。初期周波数 200 kHz、最終周波数 300 kHz および最初の信号の振幅の 2 倍の振幅を指定します。ホワイト ガウス ノイズを付加します。

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

2 つのチャープを付加して新しい信号を作成します。信号の PSD をプロットし、その中央周波数に注釈を付けます。

medfreq([x+x2],Fs);

PSD をプロットして周波数平均に注釈を付けます。

meanfreq([x+x2],Fs);

次に、各チャープが個々のチャネルを表すように考えます。各チャネルの周波数平均を推定します。PSD のプロット上の周波数平均に注釈を付けます。

meanfreq([x x2],Fs)

ans = 1×2
105 ×

    0.7503    2.4999

各チャネルにおいてパワーが半分の帯域幅を推定します。PSD のプロット上の 3 dB 帯域幅に注釈を付けます。

powerbw([x x2],Fs)

ans = 1×2
104 ×

    4.4386    9.2208

参考

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