随机信号分析实验报告

.随机信号分析实验报告二 班级_ 学号_ 姓名_实验二 高斯噪声的产生和性能测试实验目的（1）掌握加入高斯噪声的随机混合信号的分析方法。（2）研究随机过程的均值、相关函数、协方差函数和方差。 实验原理（1）利用随机过程的积分统计特性，给出随机过程的均值、相关函数、协方差函数和方差。（2）随机信号均值、方差、相关函数的计算公式，以及相应的图形。 实验报告要求（1）简述实验目的及实验原理。（2）采用幅度为1，频率为25HZ的正弦信号为原信号，在其中加入均值为2，方差为0.04的高斯噪声得到混合随机信号X(t)。试求随机过程的均值、相关函数、协方差函数和方差。用MATLAB进行仿真，给出测试的随机过程的均值、相关函数、协方差函数和方差图形，与计算的结果作比较，并加以解释。（3） 分别给出原信号与混合信号的概率密度和概率分布曲线，并以图形形式分别给出原信号与混合信号均值、方差、相关函数的对比。（4）读入任意一幅彩色图像，在该图像中加入均值为0，方差为0.01的高斯噪声，请给出加噪声前、后的图像。 （5）读入一副wav格式的音频文件，在该音频中加入均值为2，方差为0.04的高斯噪声，得到混合随机信号X(t)，请给出混合信号X(t)的均值、相关函数、协方差函数和方差，频谱及功率谱密度图形。4、源程序及功能注释(逐句注释)（1）：clear all;clc; t=0:320; x=sin(2*pi*t*25); x1=wgn(1,321,0); z=x+x1; y=trapz(t,z); %y=int(z,x,0,t);subplot(3,2,1),plot(z); title(随机信号序列) meany=mean(z); subplot(3,2,3),plot(t,meany,.); title(随机信号均值) vary=var(y); %方差subplot(3,2,4),plot(t,vary,.); title(随机信号方差) cory=xcorr(z,unbiased);%自相关函数 subplot(3,2,2),plot(cory); title(随机信号自相关函数) covv=cov(y);subplot(3,2,5),plot(t,covv,.); title(随机信号协方差)（2）：t=0:0.0005:0.045;X1=sin(2*pi*25*t);%正弦subplot(3,4,1);plot(t,X1);gridtitle(正弦函数序列);X2=randn(1,length(t); %产生均值为0，方差2=1，标准差=1的正态分布的随机数或矩阵的函数 高斯随机信号%X2=normrnd(2,0.04); %高斯随机序列 均值,标准差subplot(3,4,2);plot(t,X2);title(高斯噪声序列);X=X1+X2; %混合随机信号X(t)subplot(3,4,3);plot(t,X);gridtitle(混合随机信号);meany1=mean(X1); %原信号的均值subplot(3,4,6),plot(t,meany1);title(原信号均值);vary1=var(X1); %原信号的方差subplot(3,4,7),plot(t,vary1);title(原信号方差);cory1=xcorr(X1,unbiased); %原信号的自相关函数subplot(3,4,8),plot(cory1);title(原信号自相关函数);meany=mean(X); %混合信号的均值subplot(3,4,10),plot(t,meany);title(混合信号均值);vary=var(X); %混合信号的方差subplot(3,4,11),plot(t,vary);title(混合信号方差)cory=xcorr(X,unbiased); %混合信号的自相关函数subplot(3,4,12),plot(cory);title(混合信号自相关函数)covy=cov(X1,X); %协方差subplot(3,4,4),plot(covy);title(协方差);f1,xi=ksdensity(X1); %原信号的概率密度subplot(3,4,5);plot(xi,f1);title(原信号的概率密度分布);f2,xi=ksdensity(X); %混合信号的概率密度subplot(3,4,9);plot(xi,f2);title(混合信号概率密度分布); （3）：clcclear allclose allA = imread(dadian.jpg); % 读入图像V=0.01;Noisy=imnoise(A,gaussian,0,V);subplot(1,2,1),imshow(A),title(原图像);subplot(1,2,2),imshow(Noisy),title(加噪后图像);（4）：clcclear allclose allt=0:320;A = wavread(alert.wav); % 读入音频x = double(A);y=awgn(x,2,0.04);%x1 = double(z);%y=x+x1;subplot(2,3,1),plot(y);title(随机信号序列)meany=mean(y);subplot(2,3,2),plot(t,meany,.);title(随机信号均值)vary=var(y); %方差subplot(2,3,3),plot(t,vary,.);title(随机信号方差)cory=xcorr(y,unbiased);%自相关函数subplot(2,3,4),plot(cory);title(随机信号自相关函数)fy=fft(y);ym=abs(fy);subplot(2,3,5),plot(ym);title(随机信号频谱图)fz=fft(cory);zm=abs(fz);subplot(2,3,6),plot(z