【转载】MATLAB产生特定功率谱密度的高斯白噪声的两种方法

【转载】MATLAB产⽣特定功率密度的⾼斯⽩噪声的两种⽅法
版权声明:本⽂为转载⽂章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原⽂出处链接和本声明。耦合度
本⽂转载⾃链接:blog.csdn/Ocean_waver/article/details/102759840
洛克王国!圣龙骑士产⽣⽅法
假设我们想要的⾼斯⽩噪声信号的功率谱密度为k(这⾥只考虑k为常数的情形)。
1、wgn函数:
里氏木霉noise =wgn(1,N,k*B,'linear');%功率P =功率谱密度*B = k*B;
其中前两个参数表⽰⾏列数,第三个参数表⽰信号功率P,要注意区分功率和功率谱密度的概念。此外,linear表⽰线性强度(linear power),单位为Watt。如果输⼊其他:‘dBw’或缺省则表⽰⽤dBw作为功率单位,则输⼊的第三个参数应为
10log10§=10log10(k B)‘dBm’表⽰以dBm作为功率单位,则输⼊的第三个参数应为10log10(P1000)=10log10(k B1000)。下⾯会再次对此进⾏总结。
帝国主义在中国P(信号功率)=k(信号功率谱密度)*B(带宽);%这⾥k为常数;
具体原因是:我们所能产⽣的噪声总是离散且有限长的,不妨记长度为N,有限长的时域信号对应⽆限宽的频谱,但是我们只能通过DFT获得有限长的频谱,频谱长度由时域采样间隔td决定,即带宽为B = 1/td,td⽆法做到⽆穷⼩,那么B就不可能⽆限宽,这表明从频域来看,我们只能获得噪声的长度为 B 的频谱,那么功率谱的频率范围也为B,这样就可以得到P(功率)=k(功率谱密度)* B(带宽)。
我们可以通过下⾯的代码块来验证:
clear all; close all;
N =2048;%噪声点数2048点;
B =20000;%带宽20000Hz;
k =1;%功率谱密度1;
f =0-B/2:B/N:B-B/N-B/2;%频谱列表
noise =wgn(1,N,k*B,'linear');%功率P =功率谱密度*B = k*B;
Nf =fftshift(fft(noise,N));%噪声频谱
GN =power(abs(Nf),2);%噪声功率谱
figure;hist(noise,50);title('噪声1的概率分布');
figure;plot(f,GN/N);title('噪声功率谱');xlabel('f/Hz');
fprintf('噪声功率谱密度均值为:%f\n',mean(GN/N)/B);
玛莎 努斯鲍姆
2、randn函数
noise =randn(1,N)*((k*B)^0.5);%与噪声直接相乘的应该是功率^0.5(即电压值)
randn直接⽣成的时域信号,通过乘以⼀个系数使它的功率谱密度发⽣改变,这个系数应当是信号的幅值(或者说电压),与噪声直接相乘的应该是 功率^0.5(即电压值)
结果也是在1附近,与k值基本吻合。
总结
回延安 再出发wgn还可以在输⼊的末尾添加参数‘real’或‘complex’来获得复噪声信号。对于实信号,我们作以下总结:
%产⽣功率谱密度为k的⾼斯⽩噪声序列的四种⽅法:
%(1)noise =randn(1,N)*((k*B)^0.5);%噪声——直接相乘的应该是功率^0.5(即电压值)
%(2)noise =wgn(1,N,k*B,'linear');%功率=功率谱密度*B = k*B
%(3)noise =wgn(1,N,10*log10(k*B),'dBw');%缺省第四个参数结果相同;
%(4)noise =wgn(1,N,10*log10(k*B*1000),'dBm');
其中,输⼊单位‘dBw’的含义:
将希望得到的 噪声功率 P1 = k*B与 参考功率 P0 = 1W进⾏⽐较,计算功率增益,即:
10log10(P1/P0)=10log10(P1)=10log10(k*B) dBw
输⼊单位‘dBm’的含义类似,只是参考功率换成了 P0 = 1mW。
10log10(P1/P0)=10log10(P1*1000)=10log10(k*B*1000) dBm

本文发布于:2024-09-22 12:56:12,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/xueshu/400550.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:功率   噪声   信号   密度   频谱
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议