西安交大随机信号分析大作业

发布 2022-09-03 01:32:28 阅读 6113

随机信号分析。

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姓名学号:随机信号分析大作业。

利用matlab产生一个具有零均值、单位方差的的高斯白噪声随机序列x(n),并通过一脉冲响应为。

的线性滤波器。

1) 产生一个具有零均值、单位方差的的高斯白噪声随机序列x(n),检验其一维概率密度函数是否与理论相符。

2) 绘出输入输出信号的均值、方差、自相关函数及功率谱密度的图形,讨论输出信号服从何种分布。

3) 试产生在[-1,+1]区间均匀分布的白噪声序列,并将其替换高斯白噪声通过上述系统。画出此时的输出图形,并观察讨论输出信号服从何种分布。

程序和最终结果。

1. 产生一个具有零均值、单位方差的的高斯白噪声随机序列x(n),检验其一维概率密度函数是否与理论相符。

程序:y=randn(1,2500);

y=y/std(y);

y=y-mean(y);

a=0; b=sqrt(1);

y=a+b*y;

hist(y);

plot(y);

> y=normpdf(x,0,1);

> plot(x,y)

图:实验结果分析:

图为产生的高斯白噪声的直方图,标准高斯分布,高斯白噪声在时域的分布;

图中直方图和标准高斯分布符合。

2. 绘出输入输出信号的均值、方差、自相关函数及功率谱密度的图形,讨论输出信号服从何种分布。

程序:y=randn(1,2500);

y=y/std(y);

y=y-mean(y);

a=0; b=sqrt(1);

y=a+b*y;

c,lags]=xcorr(y);

plot(c,lags), title('x(n)自相关函数');

f1=fft(c);

f2=fftshift(f1);

l1=(0:length(f2)-1)*200/length(f2)-100;

d=abs(f2);

plot(l1,d), title('x(n)功率谱密度');输入的自相关函数和功率谱密度。

j=mean(y); k=var(y,1);

for n=0:2500卷积过后的自相关函数和功率谱密度。

h(n+1,1)=(0.8)^n;

endy1=conv(y,h);

c,lags]=xcorr(y);

plot(c,lags),title('y(n)自相关函数')

f1=fft(c);

f2=fftshift(f1);

l1=(0:length(f2)-1)*200/length(f2)-100;

d=abs(f2);

plot(l1,d), title('y(n)功率谱密度');

j=mean(y1);k=var(y1,1);

图:均值:1.5×e-17 方差:0.99

均值:5.32×e-17 方差:1.67

实验结果分析:

h(n)在频域为一个低通滤波器,也就是高斯白噪声通过低通滤波器,成为色噪声,但是分布仍为高斯的。

3. 试产生在[-1,+1]区间均匀分布的白噪声序列,并将其替换高斯白噪声通过上述系统。画出此时的输出图形,并观察讨论输出信号服从何种分布。

程序:x=rand(2500,1)*2-1;

y=conv(x2,h);

plot(y),title('均匀分布白噪声通过系统的输出图形'),axis([0,2500,-4,4]);

图:实验结果分析:输出仍服从高斯分布。

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