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1、《概率论与随机信号分析》实验报告姓名:成绩:学号:专业:实验三窄带系统特性实验名称:窄带系统特性学时安排:2学时实验类别:验证性实验要求:必做一.实验目的和任务1.了解窄带系统的特性2.了解信号和噪声经过窄带系统前后的统计特性二.实验原理介绍如果帯通信号的带宽与中心频率相比非常小,即
2、32-3或3tt«(/)+%(/)=Asin
3、O>a)+q”(/)_r2+A2(厶(r;//°)=訐苛閱八0只有噪声时,输出噪声幅度服从•正态分布,而包络服从瑞利分布。三.实验设备介绍1.IBMPC机一台;2.MATLAB工具。四、实验内容和步骤及结果分析%噪声经过窄带系统closeallclearallf0=30e+6;%中心频率tl=10e-6;%信号时宽fs=5*fO;%采样频率t=O:l/fs:tl;x二sin(2*pi*f0*t);plot(t,x)xlabel('sin(x),f0=30e+6');gridonn=length(x);f=(0:n-l)/n*fs;fx二abs(fft(x))
4、;xlabel('SignalSpectrum,fO=3Oe+6');figureplot(f,fx);gridonfigureb=2e+6;[ba]=butter(2,[(f0-b/2)/(fs/2)(f0+b/2)/(fs/2)]);y=filter(b,a,x);plot(t,y)xlabel('SignalAfterFiltering');xn=rand(l,n)*2-l;figureplot(t,xn);xlabel('UniformDistributionU(-l,l)');yn=filter(b,a,xn);figure;plot(t,yn);x
5、labeR'NoiseafterBandpassFilter');ml=mean(yn);cl=std(yn);figurehist(yn,20);xlabelC'NoiseDistributionafterFilter');figure;ynl=xcon(yn,yn);fn2=abs(fft(ynl));plot(f/2,fn2(l:n));xlabel('NoiseSpectrumafterFilter');运行上面的程序可得080604020-02-04-0.6-08-10.20.60.81.2-02-04-06-08-10.40.60.8Uniform
6、DistributionU(-1.1)018016014012010080604020-0.3-0.20.20.3-0.4NoiseDistributionafterFilter100080060040020023456NoiseSpectrumafterFilter8x1071当改变信号参数和滤波器带宽,观察不同带宽时输出噪声的波形和概率统计,其程序如卞closeallclearallf0=30e+6;%屮心频率fl=26e+6tl=10e-6;%信号时宽fs=5*fO;%采样频率t=O:l/fs:tl;x=sin(2*pi*fl*t);plot(t,x)x
7、label('sin(x),f0=30e+6');gridonn=length(x);f=(O:n-l)/n*fs;fx二abs(fft(x));xlabel('SignalSpectrum,f0=30e+6');figureplot(f,fx);gridonfigureb=3e+6;[ba]=butter(2,[(fi)-b/2)/(fs/2)(f0+b/2)/(fs/2)]);y=filter(b,a,x);plot(t,y)xlabel('SignalAfterFiltering');xn=rand(l,n)*2-l;figureplot(t,xn);x
8、label('UniformDistributionU(-l,l)');yn=filter(b,a,xn);figure;plot(tjn);xlabel('NoiseafterBandpassFilter);ml=mean(yn);cl=std(yn);figurehist(yn,20);xlabel(NoiseDistributionafterFilter*);figure;ynl=xcorr(yn,yn);fn2=abs(fft(ynl));plot(f/2,fn2(l:n));xlabel('NoiseSpectrumafterFilter1);Sig
9、nalSpectrum.t0=30e+