随机信号分析实验报告总结

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

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)

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)

计算机与信息工程学院验证性实验报告

专业： 通信工程 年级/班级：2011级 第 3学年 第 1学期 课程名称 随机信号分析 指导教师 杨育婕 本组成员 学号姓名 实验地点 计算机学院111 实验时间 周二 7-8节 项目名称 随机变量统计特性的仿真 实验类型 验证性 一、实验目的

1.了解随机信号自身的特性，包括均值（数学期望）、方差。 2.掌握随机信号的分析方法。 二、实验仪器或设备

1、一台计算机 2、MATLAB r2013a

三、实验内容

编程画出正态分布、瑞利分布、均匀分布、(0,1)分布连续随机变量X的分布函数、均值及方差图形。

四、实验步骤

1.启动MATLAB软件，运用MATLAB编写程序完成实验内容； 2.对编写的程序进行调试，观察所得图形。 五、实验程序及运行结果

%(1)对高斯随机信号的分析 x=0:0.05:10;

y=randn(1,length(x)); %高斯随机信号 m=mean(x); v=var(x);

subplot(1,3,1),plot(x,y);%画出高斯随机信号 title('高斯随机信号') subplot(1,3,2),plot(x,m);

计算机与信息工程学院验证性实验报告

专业： 通信工程 年级/班级：2011级 第 3学年 第 1学期 课程名称 随机信号分析 指导教师 杨育婕 本组成员 学号姓名 实验地点 计算机学院111 实验时间 周二 7-8节 项目名称 随机变量统计特性的仿真 实验类型 验证性 一、实验目的

1.了解随机信号自身的特性，包括均值（数学期望）、方差。 2.掌握随机信号的分析方法。 二、实验仪器或设备

1、一台计算机 2、MATLAB r2013a

三、实验内容

编程画出正态分布、瑞利分布、均匀分布、(0,1)分布连续随机变量X的分布函数、均值及方差图形。

四、实验步骤

1.启动MATLAB软件，运用MATLAB编写程序完成实验内容； 2.对编写的程序进行调试，观察所得图形。 五、实验程序及运行结果

%(1)对高斯随机信号的分析 x=0:0.05:10;

y=randn(1,length(x)); %高斯随机信号 m=mean(x); v=var(x);

subplot(1,3,1),plot(x,y);%画出高斯随机信号 title('高斯随机信号') subplot(1,3,2),plot(x,m);

随机过程的模拟与特征估计实验报告

随机信号实验报告

课程：随机信号

实验题目：随机过程的模拟与特征估计 学院： 学生名称：

1

随机过程的模拟与特征估计实验报告

实验目的：

1.学会利用MATLAB模拟产生各类随即序列。 2.熟悉和掌握随机信号数字特征估计的基本方法。

实验内容：

1.模拟产生各种随即序列，并画出信号和波形。 （1）白噪声（高斯分布，正弦分布）。 （2）随相正弦波 。

（3）白噪声中的多个正弦分布。 （4）二元随机信号。

（5）自然信号：语音，图形（选做）。 2.随机信号数字特征的估计

（1）估计上诉随机信号的均值，方差，自相关函数，功率谱密度，概率密度。

（2）各估计量性能分析（选做）

实验仪器：

PC机一台 MATLAB软件

实验原理：

2

随机过程的模拟与特征估计实验报告

随机变量常用到的数字特征是数字期望值、方差、自相关函数等。相应地，随机过程常用到的数字特征是数字期望值、方差、相关函数等。它们是由随机变量的数字特征推广而来，但是一般不再是确定的数值，而是确定的时