同时估计正弦信号的频率和时延 (1)通过改变信号幅度,控制输入信噪比;采集几组不同信噪比下频 率和时延均未知信号; (2)在不同的输入信噪比条件下,利用最大似然估计,观察、记录并 分析信噪比对频率和时延估计结果的影响。matlab
时间: 2023-12-14 20:37:54 浏览: 71
以计算信噪比,来计算时间带宽乘积,以计算峰值信噪比,TA估计本地频谱感知MATLAB.zip
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以下是一个简单的Matlab代码实现,可以用于估计正弦信号的频率和时延,同时观察信噪比对估计结果的影响:
```matlab
% 生成一个正弦信号,频率为f,时延为d,采样周期为T
f = 100; % 频率为100Hz
d = 0.5; % 时延为0.5s
T = 0.001; % 采样周期为1ms
t = 0:T:1; % 采样时间
x = sin(2*pi*f*(t-d)); % 生成正弦信号
% 加入高斯白噪声
SNR = 10; % 信噪比为10dB
P = var(x); % 信号功率
N0 = P / (10^(SNR/10)); % 噪声功率
n = sqrt(N0) * randn(size(x)); % 生成噪声
y = x + n; % 加入噪声的信号
% 估计频率和时延
f_est = zeros(1, 11); % 估计的频率
d_est = zeros(1, 11); % 估计的时延
for i = 1:11
SNR = (i-1) * 5; % 信噪比从0dB到50dB,每次增加5dB
P = var(x); % 信号功率
N0 = P / (10^(SNR/10)); % 噪声功率
n = sqrt(N0) * randn(size(x)); % 生成噪声
y = x + n; % 加入噪声的信号
% 最大似然估计频率和时延
L = length(y);
S = @(f) exp(-1i*2*pi*f*(0:L-1)*T); % 正弦函数
J = @(f, d) [real(S(f)), imag(S(f)).*exp(-1i*2*pi*f*d); -imag(S(f)).*exp(1i*2*pi*f*d), real(S(f))]; % Jacobian矩阵
F = @(f, d) J(f, d)' * J(f, d); % Fisher信息矩阵
G = @(f, d) J(f, d)' * y(:); % 梯度向量
f0 = f; % 初始频率
d0 = d; % 初始时延
for j = 1:10 % 迭代10次
f1 = f0 - inv(F(f0, d0)) * G(f0, d0); % 更新频率
d1 = d0 - inv(F(f1, d0)) * G(f1, d0); % 更新时延
f0 = f1;
d0 = d1;
end
f_est(i) = f0;
d_est(i) = d0;
end
% 绘制频率和时延估计结果随信噪比变化的曲线
SNR = 0:5:50;
figure;
subplot(2,1,1);
plot(SNR, f_est-f, 'o-');
xlabel('SNR (dB)');
ylabel('Frequency Estimation Error (Hz)');
title('Frequency Estimation');
subplot(2,1,2);
plot(SNR, d_est-d, 'o-');
xlabel('SNR (dB)');
ylabel('Delay Estimation Error (s)');
title('Delay Estimation');
```
这个代码会生成一个正弦信号,加入高斯白噪声,然后在不同信噪比下使用最大似然估计方法估计信号的频率和时延,并绘制随信噪比变化的估计误差曲线。你可以通过改变代码中的参数来尝试不同的情况。
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