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C語言編程計(jì)算信噪比SNR理解學(xué)習(xí)

更新時(shí)間：2021年10月11日 10:19:09 作者：Supre_yuan

這篇文章主要介紹了C語言編程信噪比SNR計(jì)算的理解學(xué)習(xí)，信噪比，英文名稱叫做SNR或S/N（SIGNAL-NOISE RATIO）。是指一個(gè)電子設(shè)備或者電子系統(tǒng)中信號(hào)與噪聲的比例

概念

這里面的信號(hào)指的是來自設(shè)備外部需要通過這臺(tái)設(shè)備進(jìn)行處理的電子信號(hào)，噪聲是指經(jīng)過該設(shè)備后產(chǎn)生的原信號(hào)中并不存在的無規(guī)則的額外信號(hào)（或信息），并且該種信號(hào)并不隨原信號(hào)的變化而變化。

計(jì)算方法

信噪比的計(jì)量單位是dB，其計(jì)算方法是10lg(Ps/Pn)，其中Ps和Pn分別代表信號(hào)與噪聲的有效功率，也可以換算成電壓幅值的比率關(guān)系：20Lg(Vs/Vn)，Vs和Vn分別代表信號(hào)和噪聲電壓的“有效值”。
在音頻放大器中，我們希望的是該放大器除了放大信號(hào)外，不應(yīng)該添加任何其它額外的東西。因此，信噪比應(yīng)該越高越好。

Taprint中的信噪比

在登錄認(rèn)證過程中，用戶需要先打開觸摸屏。當(dāng)用戶在筆記本電腦鍵盤上打字或洗碗時(shí)，他/她可能無法打開智能手表的觸摸屏。
然而，在文本輸入過程中，在手背上打字時(shí)的一些動(dòng)作（例如拿起物體或抓手）可能會(huì)觸發(fā)誤報(bào)。示例如圖6所示，它繪制了在5種類型的用戶活動(dòng)期間檢測(cè)到的振動(dòng)信號(hào)，這5種振動(dòng)信號(hào)分別為：

抓手
握拳
拿起一個(gè)物體
輕輕敲擊
走路的時(shí)候敲擊

在這里插入圖片描述

請(qǐng)注意，這些振動(dòng)信號(hào)均由20Hz的Butterworth高通濾波器過濾。在上圖中，我們觀察到手指敲擊（即使是輕微敲擊）的信噪比（SNR）明顯高于其他動(dòng)作。因此，當(dāng)信號(hào)信噪比超過某一閾值（默認(rèn)為20dB）時(shí)，我們可以簡(jiǎn)單地分割出一個(gè)由敲擊引起的振動(dòng)信號(hào)。

實(shí)例

在這里插入圖片描述

clear all;
clc;
X = sqrt(2)*sin(0:pi/1000000:6*pi);                % 產(chǎn)生正弦信號(hào)
Y = awgn(X, 14, 'measured');                       % 加入信噪比為14db的噪聲，加入前預(yù)估信號(hào)的功率（強(qiáng)度）
sigPower = sum(abs(X).^2) / length(X);             % 求出信號(hào)功率
noisePower = sum(abs(Y - X).^2) / length(Y - X);   % 求出噪聲功率
SNR_10 = 10*log10(sigPower/noisePower)             % 由信噪比定義求出信噪比，單位為db
b = snr(X, Y-X)                                    % snr(a,b) : a是原始信號(hào)，b是噪聲信號(hào)

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