2022年随机信号分析上机实验 .pdf

随机信号分析上机实验实验一1、熟悉并练习使用下列Matlab 的函数，给出各个函数的功能说明和内部参数的意义，并给出至少一个使用例子和运行结果：1） rand() 2） randn() 3） normrnd() 4） mean() 5） var() 6） xcorr() 7） periodogram() 8） fft() 9） normpdf() 10） normcdf() 11） unifpdf() 12） unifcdf() 13） raylpdf() 14） raylcdf() 15） exppdf() 16） expcdf() 17） chol() 18） ksdensity() 19） hist() 20） int() 2、产生高斯随机变量（1） 产生数学期望为0，方差为1 的高斯随机变量；（2） 产生数学期望为5，方差为10 的高斯随机变量；（3） 利用计算机求上述随机变量的100 个样本的数学期望和方差，并与理论值比较；3、产生2分布的随机变量（1） 产生自由度为2，数学期望为2，方差为4 的具有中心2分布的随机变量；（2） 产生自由度为2，数学期望为4，方差为12 的具有非中心2分布的随机变量；（3） 利用计算机求上述随机变量的100 个样本的数学期望和方差，并与理论值比较；4、利用 Matlab 现有 pdf 和 cdf 函数，画出均值为零、方差为4 的高斯随机变量的概率密度曲线和概率分布曲线。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 5、产生长度为1000 数学期望为5，方差为10 的高斯随机序列，并根据该序列值画出其概率密度曲线。 （不使用 pdf 函数）6、利用 Matlab 求随机变量的统计特性1）参照上述例题，求：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 2）参照上述例题，求：2YX=的数学期望和方差。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 实验二1、产生一组（0,1）均匀分布的白噪声序列，画出其自相关函数和功率谱密度；2、产生一组服从() 2,5N的正态白噪声序列，画出其自相关函数和功率谱密度；3、 估计随机过程( )()()( )cos 600cos 640X tttN t=+的自相关函数和功率谱，其中( )N t服从() 0,1N的高斯分布。4、随机相位信号( )()cosX tAt=+ ，其中2A=和1000=，是在()0,2上均匀分布的随机变量。估计该随机信号的自相关函数和功率谱密度。选做题：（下面两个题目为选做题，要求至少完成一个题目，有能力者可以都做） 5、随机过程通过线性系统分析 根据随机信号课程中的知识，任意分布的白噪声通过有限带宽的线性系统后的输出是服从高斯分布的； 宽带白噪声通过窄带系统输出也近似服从高斯分布。本实验的目的就是要验证以上结论。假定滤波器为RC 低通滤波器，如右图所示：（1） 将低通滤波器转换成数字低通滤波器；（2） 产生一组均匀分布的白噪声序列，让这组白噪声序列通过该滤波器，画出输出序列的直方图，并与输出的理论分布进行比较；（3） 改变 RC 的参数，重做（1） （2） ，并与前一次的结果进行比较。6、窄带随机过程的产生模拟产生一个窄带随机过程，首先产生两个互相独立的随机过程( )cAt和( )sAt，并将用两个正交载波0cos2f t和0sin2f t进行调制， 如下图所示， 然后进行抽样得到窄带随机过程的抽样。图 窄带随机过程的产生 低通过程( )cAt和( )sA t的抽样是通过将两个独立的白噪声序列通过两个相同的低通滤波器产生的，分别得到( )cAt和( )sAt的抽样( )cAn和( )sAn，低通滤波器的传递函数低 通 滤 波白噪声( )cAt0cos2f t低 通 滤 波白噪声( )sAt0sin2f t( )( )00cos2sin 2csAtf tAtf t-R C ( )X t( )Y t名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 选择为( )1110.9H zz-=-然后将( )cAn乘以0cos2f nT，( )sAn乘以0sin2f nT，再通过相减得到窄带随机过程的抽样值，其中T为抽样间隔，假定1T =，01000/f=。估计窄带随机过程的自相关函数和功率谱，并绘出图形。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -