clear;clc;
%输入信号
A=1;
f=1000;
fs=10^5;
t=(0:999);
Mlag=100;
%信号的幅值
%信号的频率
%采样频率
%采样点
%相关函数长度变量
x=A*cos(2*pi*f*t/fs);
%输入正弦波信号
xmean=mean(x);
xvar=var(x,1);
%正弦波信号均值
%正弦波信号方差
noise=wgn(1,1000,2);%产生 1 行 1000 列的矩阵,强度为 2dbw
xn=x+noise;
%给正弦波信号加入信噪比为 20dB 的高斯白噪声
xlabel('x 轴单位:t/s','color','b')
ylabel('y 轴单位:f/HZ','color','b')
xnmean=mean(xn)
%计算加噪信号均值
xnms=mean(xn.^2)
xnvar=var(xn,1)
%计算加噪信号均方值
%计算输入信号方差
Rxn=xcorr(xn,Mlag,'biased');
算加噪信号自相关函数
figure(2)
subplot(221)
plot((-Mlag:Mlag),Rxn)
%绘制自相关函数图像
title('加噪信号自相关函数图像')
[f,xi]=ksdensity(xn);
%计
subplot(222)
%计算加噪信号的概率密度,f 为样本点 xi 处的概率密度
plot(xi,f)
title('加噪信号概率密度图像')
X=fft(xn);
傅里叶变换
Px=X.*conj(X)/600;
subplot(223)
semilogy(t,Px)
%计算信号频谱
%绘制概率密度图像
%计算加噪信号序列的快速离散
%绘制在半对数坐标系下频谱图像
title('输入信号在半对数坐标系下频谱图像')
xlabel('x 轴单位:w/rad','color','b')
ylabel('y 轴单位:w/HZ','color','b')
pxx=periodogram(xn);
%计算加噪信号的功率谱密度
subplot(224)
semilogy(pxx)
title('加噪信号在半对数坐标系下功率谱密度图像')
%绘制在半对数坐标系下功率谱密度图像
xlabel('x 轴单位:w/rad','color','b')
ylabel('y 轴单位:w/HZ','color','b')
%维纳滤波
N=100;
Rxnx=xcorr(xn,x,Mlag,'biased');
rxnx=zeros(N,1);
rxnx(:)=Rxnx(101:101+N-1);
Rxx=zeros(N,N);
Rxx=diag(Rxn(101)*ones(1,N));
for i=2:N
c=Rxn(101+i)*ones(1,N+1-i);
Rxx=Rxx+diag(c,i-1)+diag(c,-i+1);
end
Rxx;
h=zeros(N,1);
h=inv(Rxx)*rxnx;
%维纳滤波器长度
%产生加噪信号与原始信号的互相关函数
%产生加噪信号自相关矩阵
%计算维纳滤波器的 h(n)
%将加噪信号通过维纳滤波器
%绘制经过维纳滤波器后信号图像
%计算经过维纳滤波器后信号均值
%计算经过维纳滤波器后信号均方值
%计算经过维纳滤波器后信号方差
%计算经过维纳滤波器后信号自相关函数
yn=filter(h,1,xn);
figure(5)
plot(yn)
title('经过维纳滤波器后信号信号图像')
xlabel('x 轴单位:f/HZ','color','b')
ylabel('y 轴单位:A/V','color','b')
ynmean=mean(yn)
ynms=mean(yn.^2)
ynvar=var(yn,1)
Ryn=xcorr(yn,Mlag,'biased');
figure(6)
subplot(221)
plot((-Mlag:Mlag),Ryn)
title('经过维纳滤波器后信号自相关函数图像')
[f,yi]=ksdensity(yn);
点 xi 处的概率密度
subplot(222)
plot(yi,f)
title('经过维纳滤波器后信号概率密度图像')
Y=fft(yn);
叶变换
%绘制自相关函数图像
%计算经过维纳滤波器后信号的概率密度,f 为样本
%绘制概率密度图像
%计算经过维纳滤波器后信号序列的快速离散傅里
%绘制在半对数坐标系下频谱图像
%计算信号频谱
Py=Y.*conj(Y)/600;
subplot(223)
semilogy(t,Py)
title('经过维纳滤波器后信号在半对数坐标系下频谱图像')
xlabel('x 轴单位:w/rad','color','b')
ylabel('y 轴单位:w/HZ','color','b')
pyn=periodogram(yn);
subplot(224)
semilogy(pyn)
title('经过维纳滤波器后信号在半对数坐标系下功率谱密度图像')
xlabel('x 轴单位:w/rad','color','b')
ylabel('y 轴单位:w/HZ','color','b')
subplot(4,1,1),plot(noise); title('噪声信号')
subplot(4,1,2),plot(x); title('正弦信号')
%计算经过维纳滤波器后信号的功率谱密度
%绘制在半对数坐标系下功率谱密度图像
subplot(4,1,3),plot(xn); title('加噪信号')
subplot(4,1,4),plot(yn); title('维纳信号')