訊號功率、訊號能量是訊號處理最基本的概念之一,拉出兩條公式:
-- 能量e公式
連續訊號:對 |x(t)|^2 在(-∞,+∞)上求積分
離散訊號:對 |x(n)|^2 在(-∞,+∞)上求級數
-- 功率p公式,訊號能量在整個時間範圍內的平均值
對於離散週期訊號
如果已知訊號p和snr,則雜訊的功率為p/snr,如果轉換成分貝,則dbp-dbsnr
特別的,對於高斯白雜訊,設x,z為3個隨機變數,且x~n(0,1),z~n(expection,sigma^2).考慮這個變換: z=sigma*x+expection;
利用高斯白雜訊的方差等於功率的性質,可以通過任意強度的雜訊
matlab中的wgn和awgn函式就是利用了這一點,詳情看:
dbw**關於db,dbm,dbw,dbmv的區別
首先, db 是乙個純計數單位:db = 10logx。db的意義其實再簡單不過了,就是把乙個很大(後面跟一長串0的)或者很小(前面有一長串0的)的數比較簡短地表示出來。如:
x = 1000000000000000(多少個了?)= 10logx = 150 db
x = 0.000000000000001 = 10logx = -150 db
dbm 定義的是 miliwatt。 0 dbm = 10log1 mw;
dbw 定義 watt。 0 dbw = 10log1 w = 10log1000 mw = 30 dbm。
db在預設情況下總是定義功率單位,以 10log 為計。當然某些情況下可以用訊號強度(amplitude)來描述功和功率,這時候就用 20log 為計。不管是控制領域還是訊號處理領域都是這樣。比如有時候大家可以看到 dbmv 的表達。 在db,dbm,dbw計算中,要注意基本概念。比如前面說的 0dbw = 10log1w = 10log1000mw = 30dbm;又比如,用乙個dbm 減另外乙個dbm時,得到的結果是db。如:30dbm - 0dbm = 30db。 一般來講,在工程中,db和db之間只有加減,沒有乘除。而用得最多的是減法:dbm 減 dbm 實際上是兩個功率相除,訊號功率和雜訊功率相除就是訊雜比(snr)。dbm 加 dbm 實際上是兩個功率相乘,這個已經不多見(我只知道在功率譜卷積計算中有這樣的應用)
電平
是乙個相對的概念,系統中某一點的電平是指該點的功率(或電壓)對某一基準功率(或電壓)的分貝比:
10lg(p/p0)= 20 lg(u/u0)
從公式中可以看出,基準功率(即p=p0)的電平為零。對同乙個功率,選用不同的基準功率p0(或電壓u0)所得電平數值不同,後面要加上不同的單位。
1、若以1w為基準功率,功率為p時,對應的電平為10lg(p/1w),單位記為 dbw(分貝瓦);
2、若以1mw為基準功率,功率為p時,對應的電平為10lg(p/1mw),單位記為 dbm(分貝毫瓦),如功率為1w,電平為30dbm,功率為1mw,電平為0dbm;
3、若以1mv為基準電壓,則電壓為u時,對應的電平為20lg(u/1mv),單位記為 dbmv(分貝毫伏),如電壓為1v,電平為60dbmv,電壓為1μv, 電平為-60dbmv;
4、若以1μv為基準電壓,則電壓為u時,對應的電平為20lg(u/1μv),單位記為 dbμv(分貝微伏),如電壓為1mv,電平為60dbμv,電壓為100mv, 電平為100dbμv;
電平的四個單位dbw、dbm、dbmv、dbμv之間有一定的換算關係,如表所示(左邊的原單位變換為上邊的新單位時需要增加的數值)
換算關係
dbw(新單位)dbm(新單位)dbmv(新單位) dbμv(新單位)
dbw(原單位) 0 +30 +78.75 +138.75
dbm(原單位) -30 0 +48.75 +108.75
dbmv(原單位) -78.75 -48.75 0 +60
dbμv(原單位) -138.75 -108.75 -60 0
如要把105dbμv化為其他單位表示,可利用表中最後一行: 化為dbw時用第一列數-138。75得-33。75dbw;
類似地,105dbμv相當於105-108.75=-3。75dbm;相當於105-60=45dbmv。 其它變換依此類推,不再舉例。
Matlab白雜訊高斯雜訊
實現書本 隨機控制 上關於生成高斯白雜訊的方法。白雜訊就是標準均勻分布偽隨機數列。1.標準均勻分布函式,均值1 2,方差1 12 x1 1973 y zeros 1,500 for i 1 500 x1 mod 91 x1,10 4 y 1,i x1 10000 end stem y xlabel ...
下列不屬於雜訊的是 窄帶雜訊 高斯雜訊 白雜訊
窄帶雜訊 高斯雜訊 白雜訊是雜訊裡經常聽到幾個詞。先看一下大致定義 高斯雜訊是指它的概率密度函式服從高斯分布 即正態分佈 的一類雜訊。窄帶雜訊是指頻帶範圍較窄的一類雜訊,系統的頻頻寬度遠遠小於其中心頻率的系統。白雜訊是指它的功率譜密度函式在整個頻域內是常數,即服從均勻分布。可以看出他們描述的屬於不同...
雜訊係數與雜訊因子
為了衡量電子系統的雜訊效能,需要引入雜訊因子f noise factor 和雜訊係數nf noise figure 的概念。雜訊係數nf與雜訊溫度的關係為 t nf 1 t0 或 nf t t0 1 其中 t0 絕對溫度 290k 雜訊因子f 輸入訊雜比 輸出訊雜比 即 f si ni so no ...