随机信号实验_窄带系统特性.doc

《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
如果带通信号的带宽与中心频率相比非常小，即|ω2-ω1|<<ω0(或ωm<<ω0)，则称它为窄带信号或准单频信号。

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
closeall
clearall
f0=30e+6;%中心频率
t1=10e-6;%信号时宽
fs=5*f0;%采样频率
t=0:1/fs:t1;
x=sin(2*pi*f0*t);
plot(t,x)
xlabel('sin(x),f0=30e+6');
gridon
n=length(x);
f=(0:n-1)/n*fs;
fx=abs(fft(x));
xlabel('SignalSpectrum,f0=30e+6');
figure
plot(f,fx);
gridon
figure
b=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(1,n)*2-1;
figure
plot(t,xn);
xlabel('UniformDistributionU(-1,1)');
yn=filter(b,a,xn);
figure;
plot(t,yn);
xlabel('NoiseafterBandpassFilter');
m1=mean(yn);
c1=std(yn);
figure
hist(yn,20);
xlabel('NoiseDistributionafterFilter');
figure;
yn1=xcorr(yn,yn);
fn2=abs(fft(yn1));
plot(f/2,fn2(1:n));
xlabel('NoiseSpectrumafterFilter');
运行上面的程序可得

1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，其程序如下
closeall
clearall
f0=30e+6;%中心频率
f1=26e+6
t1=10e-6;%信号时宽
fs=5*f0;%采样频率
t=0:1/fs:t1;
x=sin(2*pi*f1*t);
plot(t,x)
xlabel('sin(x),f0=30e+6');
gridon
n=length(x);
f=(0:n-1)/n*fs;
fx=abs(fft(x));
xlabel('SignalSpectrum,f0=30e+6');
figure
plot(f,fx);
gridon
figure
b=3e+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(1,n)*2-1;
figure
plot(t,xn);
xlabel('UniformDistributionU(-1,1)');
yn=filter(b,a,xn);
figure;
plot(t,yn);
xlabel('NoiseafterBandpassFilter');
m1=mean(yn);
c1=std(yn);
figure
hist(yn,20);
xlabel('NoiseDistributionafterFilter');
figure;
yn1=xcorr(yn,yn);
fn2=abs(fft(yn1));
plot(f/2,fn2(1:n));
xlabel('NoiseSpectrumafterFilter');

2信号和噪声同时加到滤波器上，求其输出信号的时域波形和功率。
closeall
clearall
f0=30e+6;
t1=10e-6;
fs=5*f0;
t=0:1/fs:t1;
x=sin(2*pi*f0*t);
plot(t,x)
xlabel('sin(x),f0=30e+6');
gridon
n=length(x);
f=(0:n-1)/n*fs;
fx=abs(fft(x));
xlabel('SignalSpectrum