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matlab中给信号加噪声的方法.doc

发布:2017-05-27约2.38千字共2页下载文档
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在信号处理中经常需要把噪声叠加到信号上去,在叠加噪声时往往需要满足一定的信噪比,这样产生二个问题,其一噪声是否按指定的信噪比叠加,其二怎么样检验带噪信号中信噪比满足指定的信噪比。在MATLAB中可以用randn产生均值为0方差为1的正态分布白噪声,但在任意长度下x=randn(1,N),x不一定是均值为0方差为1(有些小小的偏差),这样对后续的计算会产生影响。在这里提供3个函数用于按一定的信噪比把噪声叠加到信号上去,同时可检验带噪信号中信噪比。 1. 把白噪声叠加到信号上去: function [Y,NOISE] = noisegen(X,SNR) % noisegen add white Gaussian noise to a signal. % [Y, NOISE] = NOISEGEN(X,SNR) adds white Gaussian NOISE to X.??The SNR is in dB. NOISE=randn(size(X)); NOISE=NOISE-mean(NOISE); signal_power = 1/length(X)*sum(X.*X); noise_variance = signal_power / ( 10^(SNR/10) ); NOISE=sqrt(noise_variance)/std(NOISE)*NOISE; Y=X+NOISE; 其中X是纯信号,SNR是要求的信噪比,Y是带噪信号,NOISE是叠加在信号上的噪声。 2把指定的噪声叠加到信号上去 有标准噪声库NOISEX-92,其中带有白噪声、办公室噪声、工厂噪声、汽车噪声、坦克噪声等等,在信号处理中往往需要把库中的噪声叠加到信号中去,而噪声的采样频率与纯信号的采样频率往往不一致,需要采样频率的校准。 function [Y,NOISE] = add_noisem(X,filepath_name,SNR,fs) % add_noisem add determinated noise to a signal. % X is signal, and its sample frequency is fs; % filepath_name is NOISEs path and name, and the SNR is signal to noise ratio in dB. [wavin,fs1,nbits]=wavread(filepath_name); if fs1~=fs ? ? wavin1=resample(wavin,fs,fs1); end nx=size(X,1); NOISE=wavin1(1:nx); NOISE=NOISE-mean(NOISE); signal_power = 1/nx*sum(X.*X); noise_variance = signal_power / ( 10^(SNR/10) ); NOISE=sqrt(noise_variance)/std(NOISE)*NOISE; Y=X+NOISE; 其中X是纯信号,filepath_name是指定噪声文件(.wav)的路径和文件名,SNR是要求的信噪比,fs是信号X的采样频率,Y是带噪信号,NOISE是叠加在信号上的噪声。 3. 检验带噪信号的信噪比 信噪比的定义为 ? ?? ?? ???信号能量? ?? ?? ?? ???(纯信号)^2 SNR=-----------------=-------------------------- ? ?? ?? ???噪声能量? ?? ???(带噪信号-纯信号)^2 function snr=SNR_singlech(I,In) % 计算信噪比函数 % I :original signal % In:noisy signal(ie. original signal + noise signal) snr=0; Ps=sum(sum((I-mean(mean(I))).^2));%signal power Pn=sum(sum((I-In).^2));? ?? ?? ???%noise power snr=10*log10(Ps/Pn); 其中I是纯信号,In是带噪信号,snr是信噪比 以下给出调用上函数的例子可作参考: 例一 clear all; clc; close all; [filename,pathname]=uigetfile(*.wav,请选择语音文件:); [X,fs]=wavread([pathname filename]); [Y,NOISE] = noisegen(X,10); subplot 311; plot(X); subplot 312; plot(NOISE); subp
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