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1、汕头大学实验扌艮告学院:工学院系:电子系专业:通信工程年级:2009成绩:姓名澎洋生学号:09142029实验时间:2011.5.25指导教师签字:实验一随机序列的产生与统计分析一、实验目的和要求利用计算机产生常见随机序列,并对不同分布的随机序列进行统计分析,冃的是了解随机信号的产生与主要统计分析方法。1)利用计算机产生常见随机序列;2)随机序列的统计特性分析与特征估计;3)数字图像直方图的均衡;二、实验内容及实验数据记录与分析1)利用计算机产生正态分布、均匀分布和指数分布的随机数,分别画出200点和2000点的波形;(1)正态分布概率密度为/(x)=-^^exp一(X-fTl)22(y2
2、取m二0,(T=l,随机数分布标准正态分布随机数(200点)4■3-2.-3--4I!
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7、020406080100120140160180200第n个随机数所用MATLAB程序为:%200点标准正态分布X二0:1:199;y=randn(200,1);plot(y)xlabel('第n个随机数')ylabel(,随机数幅值')titleC标准正态分布随机数(200点)’)所用MATLAB程序为:%2000点标准正态分布x=0:1:1999;y=randn(2000,1);plot(y)xlabelC第n个随机数')ylabelC随机数幅值')titleC标准正态分布随机数(200
8、0点)’)2)均匀分布概率密度为,其随机数分布为:[0其他0-1均匀分布随机数(200点)10.90.80.70.60.50.40.30.20.10020406080100120140160180200第n个随机数所用MATLAB程序为:%200点0-1均匀分布x二0:1:199;y=rand(200,1);plot(y)xlabel('第n个随机数')ylabel(,随机数幅值')titleC标准正态分布随机数(200点)’)0-1均匀分布随机数(2000点)所用MATLAB程序为:%2000点0-1均匀分布x=0:1:1999;y二rand(2000,1);plot(y)xlabel(
9、*第n个随机数')ylabelC随机数幅值')titleC标准正态分布随机数(2000点)’)
10、Y(3)指数分布概率密度为/(x)=-exp(一一),“=其随机数分布为:010指数分布皱机数(200点)020406080100120140160180200第n个随机数所用MATLAB程序为:%200点指数分布x=O:1:199;y=exprnd(2,200,1)plot(y)xlabelC第n个随机数')ylabelC随机数幅值')titleC指数分布随机数(200点)’)所用MATLAB程序为:%2000点指数分布x=O:1:1999;y=exprnd(2,2000,1)plot(y)x
11、labelC第n个随机数')ylabelC随机数幅值')title('指数分布随机数(2000点)’)2)计算上面三种分布的均值与方差的理论值,并画出理论的概率密度(图),利用计算机分析画出这3种随机序列分别在100、5000和10000点的概率密度、均值与方差,比较分析不同长度下的统计结果;(x-m)22cr2正态分布均值理论值:£[/(%)]=加正态分布方差理论值:”标准正态分布均值为0,方差为1。其概率密度函数曲线如下:0.40.350.30.25a0.20.150.10.050-5标准正态分布概率密度函数-4-20234-1x分析:曲线是关于x=O对称的,其顶点为(0,0.4)所用
12、MATLAB程序为:%标准正态分布概率密度函数x=-5:0.01:5;y=normpdf(x,0,1);plot(x,y)xlabelx)ylabel('y')均匀分布概率密度:/(X)=\0<%<1其他£[f(尤)
13、=—_-均匀分布均值理论值:2均匀分布方差理论值:(b-a)212所以,(0-1)分布均值为0.5,方差为1/12=0.083333333其概率密度函数曲线如下:titleC标准正态分布概率密度函数')均匀分布概率密度函数10.80.60.40.20'''1111iiI-2-1.5-1-0.500.511.522.53分析:0・1分布概率密度在0・1区间外为0,而在0・1区
14、间内为1所用MATLAB程序为:%均匀分布概率密度函数x=-2:0.01:3;y=unifpdf(x,0,1);plot(x,y)xlabelCx')ylabel('y')titleC均匀分布概率密度函数')axis([-2,3,0,1.2])指数分布:f(x)=丄exp(-兰),“=2指数分布均值理论值:£[/(兀)]=&指数分布方差理论值:D[/(Q]=少所以,这里指数分布均值理论值为2,方差理论值为4。其概率密度函