随机实验理想白噪声和带限白噪声的产生与分析文档格式.docx

随机实验理想白噪声和带限白噪声的产生与分析文档格式.docx

《随机实验理想白噪声和带限白噪声的产生与分析文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《随机实验理想白噪声和带限白噪声的产生与分析文档格式.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

白噪声的自相关函数是位于τ=0处，强度为的冲击函数。

这表明白噪声在任何两个不同的瞬间的取值是不相关的。

同时也意味着白噪声能随时间无限快的变化，因为它含一切频率分量而无限宽的带宽。

）（20NR）（20N

若一个具有零均值的平稳随机过程，其功率谱密度在某一个有限频率范围内均匀分布，而在此范围外为零，则称这个过程为带限白噪声。

带限白噪声分为低通型和带通型。

⒊实验任务与要求

⑴用matlab或c/c++语言编写和仿真程序。

系统框图如图19、图20所示：

特性测试绘制图形低通滤波特性测试绘制图形白噪声

图1低通滤波器系统框图

特性测试绘制图形带通滤波特性测试绘制图形白噪声

图2带通滤波器系统框图

⑵输入信号为：

高斯白噪声信号和均匀白噪声信号，图为高斯白噪声。

⑶设计一个低通滤波器和一个带通滤波器。

要求低通滤波器的通带为0KHz-2KHz、通带衰减小于

1db、阻带衰减大于35db。

带通滤波器的通带为10KHz-20KHz、通带衰减小于1db、阻带衰减大于35db。

⑷首先计算白噪声的均值、均方值、方差、概率密度、频谱及功率谱密度、自相关函数。

然后分别经低通滤波、带通滤波器后，计算它们的均值、均方值、方差、概率密度、频谱及功率谱密度。

⑸所有结果均用图示法来表示。

⑹白噪声在什么情况下为带限白噪声？

⑺按要求写实验报告。

4.实验步骤与结果：

高斯白噪声

ts=-100:

.0001:

100;

s=sin（ts）;

y=awgn（s,1）;

x=y-s;

subplot（2,1,1）;

plot（x）;

a=xcorr（x）;

subplot（2,1,2）;

plot（a）

g=fft（a,512）;

p=g.*conj（g）/512;

plot（p（1:

256））;

xm=mean（x）%均值

xm=3.7253e-005

xv=var（x）%方差

xv=0.7935

xs=xv+xm.^2%均方值

xs=0.7935

[x_pdf,x1]=ksdensity（x）;

figure（4）

plot（x1,x_pdf）;

%画出高斯白噪声的一维概率密度

gridon

title（'

白噪声的一维概率密度'

）

低通滤波器

Fs=10000;

fp=2000;

fs=2200;

rp=0.5;

rs=50;

wp=2*pi*fp/Fs;

ws=2*pi*fs/Fs;

wap=tan（wp/2）;

was=tan（ws/2）;

Fs=1;

[N,Wn]=buttord（wap,was,rp,rs,'

s'

）;

%估计滤波器的阶数

[z,p,k]=buttap（N）;

[bp,ap]=zp2tf（z,p,k）;

[bs,as]=lp2lp（bp,ap,wap）;

[bz,az]=bilinear（bs,as,Fs/2）;

[H,w]=freqz（bz,az,512,Fs*10000）;

%计算数字滤波器的频率响应

figure（6）

plot（w,abs（H））;

%低通滤波器的频谱

0-2KHz的低通滤波器的频谱'

）

xlabel（'

Frequency/Hz'

ylabel（'

Magoffrequencyresponse'

带通滤波器

Fs=100000

[b,a]=ellip（10,0.5,50,[10000,20000]*2/Fs）;

[H,w]=freqz（b,a,512）;

plot（w*Fs/（2*pi）,abs（H））;

带通滤波器幅频响应'

set（gcf,'

color'

'

white'

FrequencyHz'

经过低通滤波器

y=filter（bz,az,x）;

%白噪声通过滤波器

y_mean=mean（y）%y的均值

y_std=std（y）;

%标准差

y_var=y_std.^2%方差

y_msv=y_var+y_mean.^2

y_mean=3.8098e-005

y_var=0.3187

y_msv=0.3187

[y_c,lags1]=xcorr（y,200,'

unbiased'

%计算y的相关函数

figure（8）

plot（lags1,y_c）;

%画出y的相关函数的图形

y的自相关函数'

g=fft（y_c,512）;

%功率谱密度

y_msv=经过带通滤波器后：

Fs=100000

figure

（1）

带通滤波幅频响应'

y=filter（b,a,x）;

ym=mean（y）

ym=-4.6823e-006%均值

y_std=0.3878%方差

ys=y_std+ym;

ys=0.3878%均方值

>

p=g.*conj（g）/512;

（注：

本资料素材和资料部分来自网络，仅供参考。

请预览后才下载，期待您的好评与关注！