功率谱估计及matlab仿真大作业

本文主要介绍了经典功率谱估计方法（包括自相关法、基本周期图法和改进的周期图法）和其他功率谱估计方法（多窗口法和最大熵法）这两大类估计估计方法。 通过对经典谱的各种估计方法的理论分析和仿真实验，我们发现在经典谱估计方法中，分辨率和方差都是一对矛盾，随着抽样点数的增加，估计的均值趋于无偏估计，同时分辨率也会提高，但是估计的方差会趋于信号功率的平方，使得估计频谱的谱线起伏程度增大。因而分辨率和方差的效果在一定程度上是可以互换的。 针对周期图法谱估计中数据长度与分辨率之间的矛盾给出了两种改进方法，即 Bartlett法和 Welch法。通过实验分析可以看出，Bartlett法和 Welch法都能够有效减轻曲线起伏程度，收敛性较好，功率谱估计的结果方差较小。但是Bartlett法是以牺牲分辨率为代价的，因为 Welch法的分段数据有重叠部分，不同段数据之间的相关性更好，所以Welch法的性能要优于 Bartlett法。 通过对比不同分段数的Welch法谱估计，发现增加分段，会减小方差，减小谱线起伏程度但是这会降低谱估计的分辨率。所以应结合实际的分辨率和方差的要求，正确地选择分段长度。 通过对两