matlab生成正弦信号, x 域分别是 a1 = 0:1/100:2*pi,b1 = 0:1/100:1;求上述信号的均值和方差;分别添加均匀分布白噪声、正态分布白噪声,再求上述信号的均值和方差;展示上述信号的自相关函数,让其中一个加噪信号通过RC系统去除噪声,修改系统传递函数参数来获得好的滤波效果

时间: 2024-03-09 14:50:09 浏览: 17
好的,我来回答你的问题。 首先,生成正弦信号的代码如下: ``` a1 = 0:1/100:2*pi; b1 = 0:1/100:1; [x, y] = meshgrid(a1, b1); z = sin(x); ``` 其中 `a1` 和 `b1` 分别代表 `x` 和 `y` 轴的取值范围,`meshgrid` 用于生成网格点坐标,最后通过 `sin` 函数生成正弦信号。 接下来,求均值和方差的代码如下: ``` mean_z = mean(z(:)); var_z = var(z(:)); ``` 其中 `z(:)` 表示将 `z` 矩阵转换为一维向量,`mean` 和 `var` 函数分别用于求均值和方差。 接着,添加均匀分布白噪声的代码如下: ``` uniform_noise = rand(size(z)) - 0.5; % 生成均匀分布的白噪声 z_uniform = z + uniform_noise; mean_uniform = mean(z_uniform(:)); var_uniform = var(z_uniform(:)); ``` 其中 `rand` 函数用于生成均匀分布的随机数,`-0.5` 是为了使随机数的均值为 0。 添加正态分布白噪声的代码如下: ``` normal_noise = randn(size(z)); % 生成正态分布的白噪声 z_normal = z + normal_noise; mean_normal = mean(z_normal(:)); var_normal = var(z_normal(:)); ``` 其中 `randn` 函数用于生成正态分布的随机数。同样地,可以用 `mean` 和 `var` 函数求出加噪信号的均值和方差。 展示自相关函数的代码如下: ``` autocorr_z = xcorr2(z); autocorr_uniform = xcorr2(z_uniform); autocorr_normal = xcorr2(z_normal); subplot(1,3,1); imagesc(autocorr_z); title('原始信号的自相关函数'); subplot(1,3,2); imagesc(autocorr_uniform); title('加均匀白噪声后的自相关函数'); subplot(1,3,3); imagesc(autocorr_normal); title('加正态白噪声后的自相关函数'); ``` 其中 `xcorr2` 函数用于求二维信号的自相关函数,`imagesc` 函数用于绘制热力图。 最后,通过 RC 系统去除噪声的代码如下: ``` tau = 0.1; % RC 系统的时间常数 H = tf([1], [tau 1]); % RC 系统的传递函数 z_filtered = lsim(H, z_uniform, b1); % 对加均匀白噪声的信号进行滤波 mean_filtered = mean(z_filtered(:)); var_filtered = var(z_filtered(:)); subplot(1,2,1); plot(b1, z_uniform(1,:), 'b', b1, z_filtered(1,:), 'r'); title('加均匀白噪声前后的信号对比'); legend('加噪信号', '滤波后信号'); subplot(1,2,2); plot(b1, z(1,:), 'b', b1, z_filtered(1,:), 'r'); title('原始信号和滤波后信号的对比'); legend('原始信号', '滤波后信号'); ``` 其中 `tf` 函数用于定义系统的传递函数,`lsim` 函数用于对信号进行滤波,`plot` 函数用于绘制信号的曲线。通过调节时间常数 `tau`,可以获得不同的滤波效果。

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