MUSIC方法识别特征频率，如何设置横轴频率与谱峰对应

Cappuccinochou

matlab2014a 利用多重信号分类MUSIC的方法调用pmusic函数来辨识信号中的频率。程序如下：

1. Fs=8000;   % 采样频率
   
2. N=80000;  % 数据长度
   
3. n=0:N-1;
   
4. x=cos(0.257*pi*n)+sin(0.2*pi*n) + 0.01*randn(size(n));
   
5. % [url]http://cn.mathworks.com/help/signal/ref/pmusic.html[/url]中example
   
6. %x=0.23*cos(2*pi*38.6*n)+cos(2*pi*40*n)+0.01*randn(size(n));
   
7. figure(1)
   
8. plot(n,x)
   
9. xlabel('采样数据');ylabel('幅值');title('采样信号时域波形')
   
10. figure(2)
    
11. pmusic(x,4)  
    
12. [P,F]=pmusic(x,4,N,Fs); % [S,f]=pmusic(x,p,nfft,fs)
    
13. k=(0:N/2)*Fs/N;
    
14. figure(3)
    
15. subplot(211)
    
16. plot(F,20*log10(abs(P)))
    
17. xlabel('频率 f/HZ');ylabel('幅值');title('MUSIC谱估计')
    
18. subplot(212)
    
19. plot(k,20*log10(abs(P)))
    
20. xlabel('频率 f/HZ');ylabel('幅值');title('MUSIC谱估计')

复制代码

问题：如何设置横轴使特征频率和谱峰相对应
疑问：1.第一个信号取自pmusic函数的example，跑出的结果能明显看到有两个信号频率，如图1：

信号1的仿真结果

但是信号2跑出的结果却看不出有两个明显的信号频率，信号2的仿真结果如图2：

信号2的仿真结果

MUSIC方法具有高频率分辨力，为什么信号2的特征频率无法辨识？
2.信号2的仿真结果中0HZ处有明显的谱峰，有什么物理意义？
3.实际采集到的信号中并不清楚信号空间的维数p，请问p一般怎么取值？有什么算法可以确定吗？
希望有这方面经验的朋友指导一下，谢谢。

Cappuccinochou

希望了解的朋友给指点一下  谢谢

Raspberry

你这里的信号1和信号2分别指的是什么信号？

Raspberry

关于维数的确定可以参考我下面摘录的内容

Cappuccinochou

谢谢你的指点。
信号1是help pmusic中的example给出的信号，信号2是根据有关music方法文献中自己编的模拟输入信号。
关于信号源数目估计的AIC准则、MDL准则我再看看。非常感谢。
请问：1.music方法有很高的分辨率，为什么无法识别信号2中的38.6、40HZ信号频率？
         2.怎么样编程使横轴信号频率和纵轴谱峰对应，谱峰处显示实际频率？
希望你可以抽空解答一下，谢谢。

Cappuccinochou

Raspberry 发表于 2015-12-9 09:23
关于维数的确定可以参考我下面摘录的内容

谢谢你的指点。
信号1是help pmusic中的example给出的信号，信号2是根据有关music方法文献中自己编的模拟输入信号。
关于信号源数目估计的AIC准则、MDL准则我再看看。非常感谢。
请问：1.music方法有很高的分辨率，为什么无法识别信号2中的38.6、40HZ信号频率？
         2.怎么样编程使横轴信号频率和纵轴谱峰对应，谱峰处显示实际频率？
希望你可以抽空解答一下，谢谢。

Raspberry

Cappuccinochou 发表于 2015-12-9 14:22
谢谢你的指点。
信号1是help pmusic中的example给出的信号，信号2是根据有关music方法文献中自己编的模拟 ...

1. N=2048;  % 数据长度
   
2. Fs=1/2048;   % 采样频率
   
3. n=0:N-1;
   
4. x=cos(0.257*pi*n)+sin(0.2*pi*n) + 0.01*randn(size(n));
   
5. % [url]http://cn.mathworks.com/help/signal/ref/pmusic.html[/url]中example
   
6. %x=0.23*cos(2*pi*38.6*n)+cos(2*pi*40*n)+0.01*randn(size(n));
   
7. figure(1)
   
8. plot(n,x)
   
9. xlabel('采样数据');ylabel('幅值');title('采样信号时域波形')
   
10. figure(2)
    
11. pmusic(x,4,N)  
    
12. [P,F]=pmusic(x,4,N,Fs); % [S,f]=pmusic(x,p,nfft,fs)
    
13. k=(0:N/2)*Fs*2;
    
14. figure(3)
    
15. subplot(211)
    
16. plot(F,20*log10(abs(P)))
    
17. xlabel('频率 f/HZ');ylabel('幅值');title('MUSIC谱估计')
    
18. subplot(212)
    
19. plot(k,20*log10(abs(P)))
    
20. grid on
    
21. xlabel('频率 f/HZ');ylabel('幅值');title('MUSIC谱估计')

复制代码

Raspberry

上面的很坐标单位是（*pi  rad/s）
如果要用赫兹的话采用k=(0:N/2)*Fs；