随机信号功率谱分析实验报告

随机信号分析实验报告

实验一：平稳随机过程的数字特征 实验二：平稳随机过程的谱分析 实验三：随机信号通过线性系统的分析

实验四：平稳时间序列模型预测

班 级：10050841 姓 名： 李文华 学 号： 06

一、实验目的

1、加深理解平稳随机过程数字特征的概念 2、掌握平稳随机序列期望、自相关序列的求解 3、分析平稳随机过程数字特征的特点

二、实验原理

平稳随机过程数字特征求解的相关原理

P{X(n)X(n?m)?I}?2E[X(n)]= I?P{X(n)=+I}+(-I)?P{X(n)=-I}=0RX(m)?E[X(n)X(n?m)]?I2P{X(n)X(n?m)?I2}?I2P{X(n)X(n?m)??I2}当m?0时，?m/2????k?0(?m)2k??me?P(2k)!RX(m)?I2P?I2(1?P)?I2(2P?1)2CX(m)?RX(m)?mXR(m)?E[X(n)X(n?m)]?I2e?2?m三、实验过程

number =6; %学号49 I = 8; %幅值为8 u = 1/number;

Harbin Institute of Technology

实验报告

课程名称： 随机信号分析 院 系： 电子与信息工程学院 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 实验时间：

实验一、各种分布随机数的产生

（一）实验原理

1.均匀分布随机数的产生原理

产生伪随机数的一种实用方法是同余法，它利用同余运算递推产生伪随机数序列。最简单的方法是加同余法

yn?1?yn?c(modM)

xn?1?yn?1 M为了保证产生的伪随机数能在[0,1]内均匀分布，需要M为正整数，此外常数c和初值y0亦为正整数。加同余法虽然简单，但产生的伪随机数效果不好。另一种同余法为乘同余法，它需要两次乘法才能产生一个[0,1]上均匀分布的随机数

yn?1?ayn(modM)

xn?1?yn?1 Myn?1 M式中，a为正整数。用加

随机信号分析实验报告

班级：13050141

姓名： 学号：

日期：2016年5月24日

1

实验一 随机噪声的产生与性能测试

一、实验内容

1．产生满足均匀分布、高斯分布、指数分布、瑞利分布的随机数，长度为N=1024，并计算这些数的均值、方差、自相关函数、概率密度函数、概率分布函数、功率谱密度，画出时域、频域特性曲线；

2．编程分别确定当五个均匀分布过程和5个指数分布分别叠加时，结果是否是高斯分布；

3．采用幅度为2， 频率为25Hz 的正弦信号为原信号，在其中加入均值为2 ，

Y(t)??X(?)d?0方差为0.04 的高斯噪声得到混合随机信号X(t)，编程求 的均

值、相关函数、协方差函数和方差，并与计算结果进行比较分析。 二、实验步骤 1.程序

N=1024; fs=1000; n=0:N-1;

signal=chi2rnd(2,1,N); %rand(1,N)均匀分布 ,randn(1,N)高斯分布,exprnd(2

随机信号分析实验报告

班级：13050141

姓名： 学号：

日期：2016年5月24日

1

实验一 随机噪声的产生与性能测试

一、实验内容

1．产生满足均匀分布、高斯分布、指数分布、瑞利分布的随机数，长度为N=1024，并计算这些数的均值、方差、自相关函数、概率密度函数、概率分布函数、功率谱密度，画出时域、频域特性曲线；

2．编程分别确定当五个均匀分布过程和5个指数分布分别叠加时，结果是否是高斯分布；

3．采用幅度为2， 频率为25Hz 的正弦信号为原信号，在其中加入均值为2 ，

Y(t)??X(?)d?0方差为0.04 的高斯噪声得到混合随机信号X(t)，编程求 的均

值、相关函数、协方差函数和方差，并与计算结果进行比较分析。 二、实验步骤 1.程序

N=1024; fs=1000; n=0:N-1;

signal=chi2rnd(2,1,N); %rand(1,N)均匀分布 ,randn(1,N)高斯分布,exprnd(2

东北大学

实验题目：离散信号的频谱分析 姓 名：＿＿＿＿＿＿ 班级：自动化班＿＿ 学号：＿＿＿＿

日期：2015.11.02＿＿＿＿

离散信号的频谱分析实验报告

一、实验目的

1 掌握采样频率的概念 2 掌握信号频谱分析方法

3 掌握在计算机中绘制信号频谱图的方法

二、实验内容

1、产生以下时间序列信号，并画出相应时域序列图: ①采样频率为1000Hz,信号频率为30Hz的正弦信号y1（n）。 ②采样频率为1000Hz,信号频率为120Hz的正弦信号y2（n）。

③采样频率为1000Hz， 30Hz的正弦信号和120Hz的混合信号y3（n）。 2、分别对信号y1（n）， y2（n）和y3（n）进行FFT变换，画出其频谱图。 3、自带耳麦，采用goldwave等软件录制一段语音，内容为“数字信号处理”，文件按*.wav格式存储，设置采样频率为11025Hz。

4、对采集到的语音信号，进行FFT变换，画出其频谱图，并分析出自己语音的频谱范围。

三、实验结果及分析

1，采样频率为1000Hz,信号频率为30Hz的正弦信号频谱图

2，采样频率为1000Hz,信号频率为120Hz的正弦信号频谱图

3，采样频率为1000Hz， 30Hz的正弦

DSP课程实验报告

——利用DSP实现实时信号谱分析

学院：电子信息工程学院

指导老师：高海林

学生：

目录

1、设计任务书 ............................................ 3 2、设计内容 .............................................. 3 3、设计方案 .............................................. 4 3、1整体思路 ......................................... 4 3.2 信号的实时采集与传输 ............................. 4 3.3 FFT算法 ........................................ 5 3.4 “ping-pong”存储方式 ........................... 8 4、实验步骤 ............................................ 9 5、实验结果及分析 ....................

信号与系统

实验报告

实验三 周期信号的频谱分析

学院 专业 班级 姓名 学号 指导教师

实验报告评分：_______

实验三 周期信号的频谱分析

一、实验目的

1、掌握连续时间周期信号的傅里叶级数的物理意义和分析方法；

2、观察截短傅里叶级数而产生的“Gibbs现象”，了解其特点以及产生的原因； 3、掌握各种典型的连续时间非周期信号的频谱特征。 二、实验内容

实验前，必须首先阅读本实验原理，读懂所给出的全部范例程序。实验开始时，先在计算机上运行这些范例程序，观察所得到的信号的波形图。并结合范例程序应该完成的工作，进一步分析程序中各个语句的作用，从而真正理解这些程序。 实验前，一定要针对下面的实验项目做好相应的实验准备工作，包括事先编写好相应的实验程序等事项。

Q3-1 编写程序Q3_1，绘制下面的信号的波形图：

?111n? x(t)?co

信号与系统 实验报告

实验三 周期信号的频谱分析

实验三 周期信号的频谱分析

实验目的：

1、掌握连续时间周期信号的傅里叶级数的物理意义和分析方法； 2、观察截短傅里叶级数而产生的“Gibbs现象”，了解其特点以及产生的原因；

3、掌握各种典型的连续时间非周期信号的频谱特征。

实验内容：

（1）Q3-1 编写程序Q3_1，绘制下面的信号的波形图：

其中，0 = 0.5π，要求将一个图形窗口分割成四个子图，分别绘制cos(、cos(3、cos(5 和x(t) 的波形图，给图形加title，网格线和x坐标标签，并且程序能够接受从键盘输入的和式中的项数。

程序如下:

clear,%Clear all variables

close all,%Close all figure windows

dt = 0.00001; %Specify the step of time variable t = -2:dt:4; %Specify the interval of time w0=0.5*pi; x1=cos(w0.*t); x2=cos(3*w0.*t); x3=cos(5*w0.*t);

N=input('Type in th

实验名称：实验日期：姓 名：学 号：随 机 信 号 分 析

实验报告

实验一 2011.12.11 巩庆超 090250108

哈尔滨工业大学（威海）

- 1 -

1、熟悉并练习使用下列Matlab 的函数，给出各个函数的功能说明和内部参数的意义，并给 出至少一个使用例子和运行结果：

（1） rand(m，n) 生成m×n 随机矩阵，其元素在（0，1）内 例：>> y=rand(2,3) y =

0.8147 0.1270 0.6324 0.9058 0.9134 0.0975

（2） randn(m，n)

产生随机数数组或矩阵，其元素服从均值为0，方差为1的正态分布。 例： y=randn(4,4) y =

-0.4336 -1.3499 0.7147 1.4090 0.3426 3.0349 -0.2050 1.4172 3.5784 0.7254 -0.1241 0.6715 2.7694 -0.0631 1.4897 -1.2075) （3） normrnd()

y

5.随机过程通过线性系统 - 随机信号分析实验报告

计算机与信息工程学院设计性实验报告

一、实验目的

了解随机信号自身的特性，并研究随机信号通过线性系统后的均值、均方值、方差、相关函数、频谱及功率谱密度有何变化，分析线性系统所具有的性质

二、实验仪器或设备

1、一台计算机 2、MATLAB r2013a

三、实验内容

输入信号为x

1(t)加上白噪声n(t)变成x(t),用软件仿真x(t)通过滤波器后的信号y1(t),框图如下:

其中：

x1(t)=sin(2000×2πt)+2sin(5000×2πt)

计算x(t)、y1(t)的均值、均方值、方差、频谱、功率谱密度，自相关函数，并绘出

函数曲线。

四、MATLAB仿真程序

%输入信号x的产生 clc

t=0:1/16000:0.01;

x1=sin(2000*2*pi*t)+2*sin(5000*2*pi*t);

x=awgn(x1,5,'measured'); %加入高斯白噪声 n=x-x1;

%输入信号x的均值，方差，均方值和自相关系数 x_mean=mean(x) x_var=var(x)

x_st=x_var+x_mean^2 x_arr=xcorr(x);

tau = (-length(x)