隨機(jī)信號(hào)分析 MATLAB實(shí)驗(yàn)報(bào)告

ID:361434 · 發(fā)表于 2018-6-28 23:07

有需要的朋友可以下載
隨機(jī)信號(hào)分析實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)一

新建函數(shù)GaussNum：

function [ y ] = GaussNum(N,Mean,Variance )

y=zeros(1,N) %將Y初始化為全零數(shù)組

for k=1:12 %產(chǎn)生12個(gè)相互獨(dú)立均勻分布的隨機(jī)數(shù)

x=rand(1,N)

y=y+x

end

y=Variance*(y-6)+Mean; %根據(jù)近似累加法進(jìn)行運(yùn)算

主程序：

>> clear

y= GaussNum(100,1,2) %調(diào)用函數(shù)GaussNum

>> max(y) %求最大值

ans =

4.7050

>> min(y) %求最小值

ans =

-5.4935

>> mean(y) %求均值

ans =

0.9750

>> var(y) %求方差

ans =

3.8814

>> plot(y)

結(jié)果：

觀察運(yùn)行結(jié)果可知，產(chǎn)生的100個(gè)隨機(jī)數(shù)的均值為0.9750，方差為3.8814，與理論值均值為1，方差為4比較接近。故程序較理想的產(chǎn)生了均值為1，方差為4的高斯隨機(jī)數(shù)

實(shí)驗(yàn)二

N=10000;

Ts=0.001;

>> sigma=2;

>> beta=2;

>> a=exp(-beta*Ts);

>> b=sigma*sqrt(1-a*a);

>> w=normrnd(0,1,[1,N]);

>> x=zeros(1,N);

>> x(1)=sigma*w(1);

>> for i=2:N

x(i)=a*x(i-1)+b*w(i);

end

Rxx=xcorr(x)/N; %計(jì)算自相關(guān)函數(shù)

m=[-N+1:N-1];

Rxx0=(sigma^2)*exp(-beta*abs(m*Ts));

Plot(m*Ts,Rxx0,’b’ ,m*Ts,Rxx,’r’);

Sx=abs(fft(Rxx)); %將Rxx進(jìn)行 fft得到功率譜

fs=Ts/(2*pi);

f=(0:N-1)*fs/N/2;

Sx0=abs(fft(Rxx0));

plot(f,10*log10(Sx(1:N)),'b',f,10*log10(Sx0(1:N)),'r');

運(yùn)行結(jié)果：

自相關(guān)函數(shù)

功率譜圖

分析結(jié)果圖可知，程序產(chǎn)生的平穩(wěn)高斯過(guò)程的自相關(guān)函數(shù)和功率譜密度與理論值比較接近，可以用于該函數(shù)仿真。

實(shí)驗(yàn)三

定義產(chǎn)生窄帶隨機(jī)過(guò)程的函數(shù)Narrowbandsignal：

function X=Narrowbandsignal(N,f0,deltf,fs,M)

N1=N-M;

xt=random('norm',0,1,[1,N1]);

f1=f0*2/fs;

df1=deltf/fs;

ht=fir1(M,[f1-df1 f1+df1]);

X=conv(xt,ht);

Return

定義EnvelopPhase函數(shù)產(chǎn)生包絡(luò)、相位、包絡(luò)平方：

function [ At Ph A2 ] =EnvelopPhase( X,f0,fs )

HX=imag(hilbert(X));

[M N]=size(X);

t=0:1/fs:((N-1)/fs);

Ac=X.*cos(2*pi*f0*t)+HX.*sin(2*pi*f0*t);

As=HX.*cos(2*pi*f0*t)-X.*sin(2*pi*f0*t);

Ph=atan(As./Ac);

A2=Ac.*Ac+As.*As;

At=sqrt(A2)

end

主程序：

>> N=10000;f0=10000;deltf=400;fs=22000;M=50; %參數(shù)設(shè)置

a1=2;a2=4;a3=8;

sit1=pi/6;sit2=pi/4;sit3=pi/3;

X=Narrowbandsignal(N,f0,deltf,fs,M); %調(diào)用產(chǎn)生窄帶隨機(jī)信號(hào)的函數(shù)

X=X/sqrt(var(X)); %高斯過(guò)程樣本歸一化處理

t=0:1/fs:((N-1)/fs);

X1=X+a1*cos(2*pi*f0*t+sit1); %情況1

X2=X+a2*cos(2*pi*f0*t+sit2); %情況2

X3=X+a3*cos(2*pi*f0*t+sit3); %情況3

[At1 Ph1 A21]=EnvelopPhase(X1,f0,fs); %調(diào)用產(chǎn)生包絡(luò)、相位、包絡(luò)平方的函數(shù)

[At2 Ph2 A22]=EnvelopPhase(X2,f0,fs);

[At3 Ph3 A23]=EnvelopPhase(X3,f0,fs);

LA=0:0.4:12; GA1=hist(At1,LA); %包絡(luò)的分布直方圖

GA2=hist(At2,LA); GA3=hist(At3,LA);

plot(LA,GA1,'--',LA,GA2,'-',LA,GA3,'-');

figure

LP=-pi/2:0.05:pi/2; GP1=hist((Ph1-sit1),LP); %相位的分布直方圖

GP2=hist((Ph2-sit2),LP); GP3=hist((Ph3-sit3),LP);

plot (LP,GP1,'--',LP,GP2,'-',LP,GP3,'-');

figure

LA2=0:1:120; GA21=hist(A21,LA2); %包絡(luò)平方的分布直方圖

GA22=hist(A22,LA2); GA23=hist(A23,LA2);

plot (LA2,GA21,'--',LA2,GA22,'-',LA2,GA23,'-');

包絡(luò)

相位

包絡(luò)平方

完整的Word格式文檔51黑下載地址：

matlab.docx (173.76 KB, 下載次數(shù): 13)

帳號(hào)		自動(dòng)登錄	找回密碼
密碼			立即注冊(cè)