用matlab分析正弦信号0.5sin(100 ) 0.3sin(200 ) 0.2sin(300 ) t t t 叠加一个均值为 0.2,方差 为 0.5 的高斯噪声后的信号和噪声功率谱密度。
时间: 2024-11-17 15:30:22 浏览: 49
在MATLAB中分析正弦信号以及叠加高斯噪声后的信号,通常需要以下步骤:
1. **生成原始信号**:
- 使用`sin`函数创建三个频率分别为100Hz、200Hz和300Hz的正弦波,并给定时间范围`t`。
```matlab
t = linspace(0, 1, 1000); % 生成1秒的时间序列,采样率为1kHz
sig1 = 0.5*sin(2*pi*100*t);
sig2 = 0.3*sin(2*pi*200*t);
sig3 = 0.2*sin(2*pi*300*t);
```
2. **叠加高斯噪声**:
- 首先,我们需要生成一个高斯分布的随机噪声,然后加上均值和方差。
```matlab
noise = 0.2 + 0.5 * randn(size(t)); % 均值为0.2,方差为0.5的标准正态分布噪声
noisy_signal = sig1 + sig2 + sig3 + noise;
```
3. **功率谱密度计算**:
- 对于噪声,我们直接计算其功率谱密度(PSD),因为它是白噪声,所以理论上各频率点的功率是相等的。
- 对于信号+噪声的组合,我们也需要计算它的PSD,这通常通过快速傅立叶变换(FFT)完成,再取其平方平均值。
```matlab
[Pxx, f] = pwelch(noisy_signal, [], [], [], 'onesided'); % 用pwelch函数计算PSD
Pss = abs(fftshift(fft(noisy_signal))) .^2; % 对信号+噪声的PSD直接做FFT
% 计算噪声PSD
Ps_noise = Pxx(f > 0);
% 如果你想比较信号和噪声单独的PSD,可以分别画图
plot(f, Pss, 'r', f, Ps_noise, 'k')
legend('Signal+Noise PSD', 'Noise PSD');
xlabel('Frequency (Hz)');
ylabel('Power Spectral Density');
```
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