随机信号分析仿真实验

随机信号分析仿真实验

一、实验目的

了解随机信号的仿真过程.进行初级随即仿真

二、实验内容

1、产生区间（a,b）上均匀分布的随机数，并检验均值及方差。

2、产生均值为m，方差为D的高斯随机数，并检验均值及方差。

3、仿真求解多组均匀分布的随机数求和后的直方图。

4、仿真求解N（0,1）的自相关函数及其功率谱密度。

5、产生各种限带的白噪声。

三、实验数据及实验分析

（1）产生一组(0,1)间和多组均值为5，方差为0.5的均匀分布的随机数并验证均值和方差

实验程序如下：

a=rand(1,1000);

b=random('Normal',5,0.5,1,1000);

m1=mean(a);

d1=var(a);

m2=mean(b);

d2=var(b);

subplot(711);hist(a,0:0.01:1);

subplot(712);hist(m1,0:0.01:1);

subplot(713);hist(d1,-1:0.01:1);

subplot(714);hist(b,2.5:0.05:7.5);

subplot(715);hist(m2,0:0.1:10);

subplot(716);hist(d2,0:0.01:1);

N=2000;

g=0:0.01:5;

c1=rand(1,N);

c2=rand(1,N);

c3=rand(1,N);

c4=rand(1,N)

c5=rand(1,N);

c=c1+c2+c3+c4+c5;

subplot(717);hist(c,g);

程序运行结果：

实验结论：实验值和理论值一样。

（2）N(0,1)的自相关函数以及功率谱密度

实验程序如下：

a=random('Normal',0,1,1,1000);

Rx1=xcorr(a,'biased');

m=-999:999

subplot(221);plot(m,Rx1);

axis([-999 999 -0.5 1.5]);

b=abs(fft(Rx1));

f=(0:999)*1000/1000/2;

subplot(222);plot(f,10*log10(b(1:1000))); c=random('Normal',1,0.5,1,1000);

Rx2=xcorr(c,'biased');

m=-999:999

subplot(223);plot(m,Rx2);

axis([-999 999 -0.5 1.5]);

d=abs(fft(Rx2));

f=(0:999)*1000/1000/2;

subplot(224);plot(f,10*log10(b(1:1000)));

程序运行结果：

（第一个图为自相关函数曲线，第二个图为功率谱密度曲线）实验结论：自相关函数曲线中，在m=0处会产生一冲激。

（3）高斯白噪声通过带通系统仿真实验

实验程序如下：

a=random('Normal',0,1,1,500);

b=fir1(101,[0.3 0.4]);

HW=fft(b,2*500);

c=xcorr(a,'biased');

d=abs(fft(a,2*500).^2)/(2*500);

HW2=abs(HW).^2;

e=d.*HW2;

f=fftshift(ifft(e));

w=(1:500)/500;