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文档简介
1、随机信号分析学院: 班级: 姓名: 学号:随机信号分析大作业作业题三: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。作业要求(1) 用MATLAB 编写程序。最终报告中附代码及实验结果截图。(2) 实
2、验报告中必须有对实验结果的分析讨论。提示:(1) 可直接使用matlab中已有函数产生高斯白噪声随机序列。可使用hist函数画出序列的直方图,并与标准高斯分布的概率密度函数做对比。(2) 为便于卷积操作,当N很大时,可近似认为h(N)=0。卷积使用matlab自带的conv函数。(3) 分析均值、方差等时,均可使用matlab现有函数。功率谱密度和自相关函数可通过傅里叶变换相互获得。傅里叶变换使用matlab自带的fft函数。(4) 作图使用plot函数。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(
3、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)
4、;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
5、('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,
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