>>>>DSP实验报告
实验题目:实验功率谱估计
一、实验要求:
(1)理解功率谱估计的基本概念;
(2)掌握经典功率谱估计方法——直接法和间接法;(3)掌握改进的经典功率谱估计方法,例如Welch法。
二、实验内容与原理:
功率谱估计就是基于有限的数据寻找信号、随机过程或系统的频率成分。它表示随机信号频率域的统计特性。随机信号是无始无终具有无限能量的,所以其傅立叶变换并不存在,因为它不满足绝对可积的条件。因此需要研究其在频率域上的功率分布情况,即功率谱密度或功率谱。
根据实验要求,完成该实验首先要正确的生成被估计信号x(n。x(n数据的长度和FFT所用的数据长度都设为1024。
1.周期图法:
直接法,即周期图法,是由傅立叶变换得到的:将随机信号x(n的N点样本值xN(n看作能量有限信号,取其傅立叶变换,得到XN(ejw;然后再取其幅值的平方,并除以N作为x(n的真实功率谱P(ejw的估计,即>>>>
P(ejw
1
|XN(w|2N
实验中,将随机信号x(n的N点样本值看作xN(n能量有限信号,取其傅立叶变换,得到X,然后再取其幅值的平方,并除以N作为x(n的真实功率谱P的估计。
2.间接法:
间接法,又称为自相关法或BT法,是由随机信号N个观察值
x(0,...,x(N1,估计出自相关函数RN(m,然后再求RN(m的傅立叶变换作为
>>>>功率谱的估计:
S(e
jw
mM
R
M
N
(mejwm|M|N