信号的谱估计-周期图法

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1、2007/2008年第二学期本科课程设计2-周期图法功率谱估计一、基本概念在电子信息工程领域，有许多问题的解决需要我们估计一个随机过程在频率域上的功率分布，这样的问题有很多，譬如：设计滤波器消除噪声，信号的回波抵消，信号的特征抽取与表示等等。谱估计的分类，通常分为两类，一类是参数法谱估计，一类是非参数法谱估计。参数法谱估计通常对数据进行建模,如把数据建模成滑动平均模型（MovingAverage），或者自回归（Autoregressive）模型，而非参数法除了要求信号满足广义平稳之外，没有其它的统计假设。与非参数法相比较，参数法的优点是在一个给定的数据集合上能够有较少的偏差（Bias）与

2、方差（Variance）.对于非参数法谱估计,常用的方法有:•周期图法•Bartlett法（平均多个周期图,采用不同数据块）•自相关法(Blackman-Tukey法)在本课程设计中,我们将实现采用周期图法和Bartlett法来对功率谱进行估计.周期图的定义是：21N−11−j2πfm2Pˆxx(f)=∑x(m)e=

3、X(f)

4、（1）Nm=0N其中X(f)为随机信号的一次实现的频谱表示。Bartlett法（平均周期图）是对周期图法的改进。它是平均多个不同数据块的周期图估计结果.平均周期图法的定义：（2）KB1(i)Pxx(f)=∑PXX(f)Ki=1图1：平均周期图法示意图二.设计要求:

5、1.技术要求:1)基本要求：根据实验大纲，分别用周期图法和Bartlett法对给定的信号进行功率谱估计。2)提高要求：实现周期图法中的Welch方法2.报告要求报告要求字迹工整，条理清楚，报告格式符合学术论文规范，包括论文名称、中英文摘要、引言/概述、正文、结束语，参考文献，最后给出本次课程设计总结，包括设计的创新点、现有不足与需要改进的地方及改进的建议和意见，鼓励和提倡创新。三．成绩评定标准完成（1）及格-中等-良好完成（2）优秀四．参考文献[1]、《数字信号处理》——理论、算法与实现，清华大学胡广书编著，北京：清华大学出版社，1997。[2]、《现代谱估计原理与应用》[美]S.M.凯

6、依著，黄建国等译，北京：科学出版社，1994。可能用到的matlab指令：Wavread（）音频信号的读取buffer（）用于信号分帧fft（）快速傅立叶变换plot（）画图命令