随机信号分析实验.ppt

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1、随机信号分析实验授课班级：09050641,0905064209050941,09050942主讲：陈友兴随机信号分析实验实验要求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9/18/20212陈友兴：随机信号分析实验实验要求按实验内容完成实验，每人一台计算机，遵守实验课堂纪律；每个实验完成一份实验报告；实验报告内容包括：实验目的、实验原理、实验过程、实验结果及分析、实验体会；报告中要求：格式统一、图表清晰，如果有公式一定要用公式编辑器编写；封面格式9/18/20213陈友兴：随机信号分析实验实验一平稳随机过程的数

2、字特征一、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9/18/20214陈友兴：随机信号分析实验二、实验内容和步骤设随机电报信号X(n)(-∞

3、(m).打印m=-N,…-1,0,1,…N;其中N=64时的自相关序列值，并绘出RX(m)的曲线.3、相关系数序列rX(m)=CX(m)/CX(0),并打印m=-N,…-1,0,1,…N;其中N=64时的自相关系数序列值，并绘出rX(m)的曲线.9/18/20216陈友兴：随机信号分析实验三、实验原理平稳随机过程数字特征求解的相关原理9/18/20217陈友兴：随机信号分析实验四、实验报告要求1、写出求期望和自相关序列的步骤；2、分析自相关序列的特点；3、打印相关序列和相关系数的图形；4、附上程序和必要的注解。五、MATALAB指令提示用到简单计算和画图的指令9/18/20218陈

4、友兴：随机信号分析实验实验二平稳随机过程的谱分析一、实验目的1、复习信号处理的采样定理2、理解功率谱密度函数与自相关函数的关系3、掌握对功率谱密度函数的求解和分析二、实验内容和步骤已知平稳随机过程的相关函数为：T=学号*39/18/20219陈友兴：随机信号分析实验设计程序求:1.利用采样定理求R1(m)2.利用RX(τ)求SX(w),3.利用功率谱密度采样定理求S(w)(离散时间序列的功率谱密度)4.利用IFFT求R(m)5.利用求出的R1(m)，用FFT求S1(w)6.比较上述结果。9/18/202110陈友兴：随机信号分析实验三、实验原理平稳随机过程的谱分析和付立叶变换1、2

5、、如果时间信号的采样间隔为T0，那么在频谱上的采样间隔1/（N*T0），保持时域和频域的采样点一致N3、注意实际信号以原点对称，画图时是以中心对称，注意坐标的变换9/18/202111陈友兴：随机信号分析实验四、实验报告要求1、打印所求出的R1(m)、R(m)、G1(w)、G(w)序列，并绘图。采样点数根据采样定理求出，并在程序中设置为可任意键盘输入的值，以便了解采样点数变化和由采样所得序列能否正确恢复原始信号的关系。2、附上程序和必要的注解。9/18/202112陈友兴：随机信号分析实验五、MATALAB指令提示abs：模（绝对值）sinc：抽样函数fft：快速傅立叶变换（离散）

6、fftshift：用于配合fft应用ifft：快速傅立叶反变换（离散）ifftshift：用于配合ifft应用注：用FFT代替模拟傅立叶变换时G=T0*fft(R);其中T0为采样间隔9/18/202113陈友兴：随机信号分析实验实验三随机信号通过线性系统的分析一、实验目的1、掌握随机信号通过线性系统的分析方法2、掌握系统输出信号的数字特征和功率谱密度的求解二、实验内容和步骤已知平稳随机过程X(n)的相关函数为：线性系统的单位冲击响应为。9/18/202114陈友兴：随机信号分析实验编写程序求：（1）输入信号的功率谱密度、期望、方差、平均功率；（2）利用时域分析法求输出信号的自相关

7、函数、功率谱密度、期望、方差、平均功率；（3）利用频域分析法求输出信号的自相关函数、功率谱密度、期望、方差、平均功率；（4）利用频域分析法或时域分析法求解输入输出的互相关函数、互功率谱密度。9/18/202115陈友兴：随机信号分析实验三、实验原理1、线性系统的时域分析方法系统输入和输出的关系为：输出期望：输出的自相关函数：输出平均功率：互相关：9/18/202116陈友兴：随机信号分析实验三、实验原理2、线性系统的频域分析方法系统输入和输出的关系为：输出的功率谱：功