设输入噪声x(t)为零均值高斯分布的白噪声,其功率谱密度Sx(w)=N0/2,系统的冲激响应函数h(t)由下式给出: h(t)=e-t,t>=0;0,t<=0。 求系统输出噪声y(t)的功率谱密度和自相关函数
时间: 2023-05-22 07:03:44 浏览: 234
whitegaussiannoise_高斯白噪声PSD_噪声功率谱_白噪声功率谱
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根据系统的传递函数H(w),可以求得系统输出噪声y(t)的功率谱密度Sy(w)和自相关函数Ry(t):
Sy(w) = |H(w)|²*Sx(w) = N0/2 * |1/(1+jw)|²
Ry(t) = (1/2π) ∫Sy(w)e^(jwt)dw
利用拉普拉斯变换,可以将系统的冲激响应函数h(t)表示为:
H(s) = 1/(1+s)
因此,系统的频率响应函数为:
H(jw) = 1/(1+jw)
代入上式可得:
Sy(w) = N0/2 * |1/(1+jw)|² = N0/(2*(1+w²))
Ry(t) = (1/2π) ∫Sy(w)e^(jwt)dw = N0/(2π) ∫(1/(1+w²))e^(jwt)dw
根据复积分的性质,对于一个奇函数来说,积分区间可以简化为(0,∞),因此可得:
Ry(t) = N0/(2π) * [(π/2)e^(-t) - (π/2)e^(-t)]
简化后,可得:
Ry(t) = N0/(2π) * πe^(-t) = N0/(2eπ) * e^(-t)
因此,输出噪声y(t)的功率谱密度为N0/(2*(1+w²)),自相关函数为N0/(2eπ) * e^(-t)。
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