完整的维纳滤波器Matlab源程序

clear;clc;%输入信号 A=1; %信号的幅值 f=1000; %信号的频率 fs=10^5; %采样频率 t=(0:999); %采样点 Mlag=100; %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); %正弦波信号均值 xvar=var(x,1); %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) %计算加噪信号均方值 xnvar=var(xn,1) %计算输入信号方差 Rxn=xcorr(xn,Mlag,'biased'); %计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); %计算加噪信号的概率密度，f为样本点xi处的概率密度 subplot(222) plot(xi,f) %绘制概率密度图像 title('加噪信号概率密度图像') X=fft(xn); %计算加噪信号序列的快速离散傅里叶变换 Px=X.*conj(X)/600; %计算信号频谱 subplot(223) semilogy(t,Px) %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) %绘制在半对数坐标系下功率谱密度图像 title('加噪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')%维纳滤波 N=100; %维纳滤波器长度 Rxnx=xcorr(xn,x,Mlag,'biased'); %产生加噪信号与原始信号的互相关函数 rxnx=zeros(N,1); rxnx(:)=Rxnx(101:101+N-1); Rxx=zeros(N,N); %产生加噪信号自相关矩阵 Rxx=diag(Rxn(101)*ones(1,N)); for i=2:Nc=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; %计算维纳滤波器的h(n) yn=filter(h,1,xn); %将加噪信号通过维纳滤波器 figure(5) plot(yn) %绘制经过维纳滤波器后信号图像 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) %计算经过维纳滤波器后信号均值 ynms=mean(yn.^2) %计算经过维纳滤波器后信号均方值 ynvar=var(yn,1) %计算经过维纳滤波器后信号方差 Ryn=xcorr(yn,Mlag,'biased'); %计算经过维纳滤波器后信号自相关函数 figure(6) subplot(221) plot((-Mlag:Mlag),Ryn) %绘制自相关函数图像 title('经过维纳滤波器后信号自相关函数图像') [f,yi]=ksdensity(yn); %计算经过维纳滤波器后信号的概率密度，f为样本点xi处的概率密度 subplot(222) plot(yi,f) %绘制概率密度图像 title('经过维纳滤波器后信号概率密度图像') Y=fft(yn); %计算经过维纳滤波器后信号序列的快速离散傅里叶变换 Py=Y.*conj(Y)/600; %计算信号频谱 subplot(223) semilogy(t,Py) %绘制在半对数坐标系下频谱图像 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); %计算经过维纳滤波器后信号的功率谱密度 subplot(224) semilogy(pyn) %绘制在半对数坐标系下功率谱密度图像 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')subplot(4,1,3),plot(xn); title('加噪信号') subplot(4,1,4),plot(yn); title('维纳信号')

 

《新程序员》：云原生和全面数字化实践50位技术专家共同创作，文字、视频、音频交互阅读

总结

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