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随机信号随机信号经线性系统并行叠加后分析以及其他实验讲义
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更新于2023-03-16
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很全的实验讲义,有信号的频谱,功率谱密度,均值,经过并行叠加后分析等实验,以及matlab,c程序!!!!!!!!!!!
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引 言
随机信号分析是一门理论性很强的专业基础课程。在理论课上主要通过一些数学公式
讲述随机信号的分析和变换。那么,随机信号通过实际的系统时又是如何分析呢?我们想
通过实验,使学生对随机信号的产生方法、统计特性、数字特征及随机信号分析应用有较
全面的了解和深刻的理解,有助于学生对本课程的理解与掌握。
随机信号分析实验模型如下所示:
我们对随机信号分析这门课开设了以下实验,希望通过实验使同学们能对所学课程有更
深的理解。
目 录
随机信号分析实验要求
实报告要求如下:
实验一 随机信号通过线性系统和非线性系统后的特性分析
1.实验目的
⒉ 实验原理
① 随机过程的均值(数学期望):
② 随机过程的均方值:
③ 随机信号的方差:
⑤ 随机过程的频谱:
⑥ 随机过程的功率谱密度:
输出信号的均方值(平均功率)为;
⑶ 非线性系统
⒊ 实验任务与要求
低通滤波器:
通带截止频率
图 低通滤波器的技术指标
实验二 白噪声测试
1.实验目的
⒉ 实验原理
,区间均匀分布随机信号的产生
指数分布随机信号的产生
当 时,当 时 ,其中
⒊ 实验任务与要求
实验三 白噪声的产生与测试
1.实验目的
⒉ 实验原理
⒊ 实验任务与要求
实验四 窄带信号及包络和相位检波(一)
⒈ 实验目的
⒉ 实验原理
图 窄带信号及包络和相位检波器
⒊ 实验任务与要求
实验五 窄带信号及包络和相位检波(二)
⒈ 实验目的
⒉ 实验原理
图 窄带信号及包络和相位检波器
⒊ 实验任务与要求
实验六 利用互相关测试系统单位冲击响应
⒈ 实验目的
⒉ 实验原理
利用互相关算法可以求取线性时不变系统的冲击响应。通过被测系统后的理想高斯白噪声
信号与理想高斯白噪声进行互相关运算,产生相应的输出通过一个低通滤波器,获得线性
系统单位冲激响应 。其原理框图如图 所示:
图 利用互相关测量线性系统单位冲击响应
实验七 白化滤波器的设计
⒈ 实验目的
⒉ 实验原理
图
则有
⒊ 实验任务与要求
图 系统设计框图
实验八 微弱信号的检测提取及分析
1.实验目的
⒉ 实验原理
⑴ 随机信号的分析方法
⑵ 微弱随机信号的检测及提取方法
① 自相关检测方法
② 多重自相关法
③ 双谱估计理论及算法
④ 时域方法
⒊ 实验任务与要求
图 微弱信号提取方案设计
图 低通滤波器的性能指标
实验九 随机信号的功率谱密度估计
1.实验目的
⒉ 实验原理
⒊ 实验任务与要求
实验十 模拟相关函数测量仪
1.实验目的
⒉ 实验原理
图 模拟型相关函数测量仪
⒊ 实验任务与要求
⑵ 设计模拟相关器包含的所有电路,其中延迟线为可变延迟线。低通滤波器通带为
。
⑶ 输入信号: ,信号频率 ,幅值为 !,为白噪声。
实验十一 理想白噪声和带限白噪声的产生与分析
1.实验目的
⒉ 实验原理
⒊ 实验任务与要求
实验十二 色噪声的产生与分析
1.实验目的
⒉ 实验原理
⒊ 实验任务与要求
实验十三 窄带随机信号的仿真与分析
1.实验目的
⒉ 实验原理
⒊ 实验任务与要求
⑷ 低通滤波器设计:
低通滤波器技术要求:
通带截止频率
实验十四 准正弦信号通过非线性系统
1.实验目的
⒉ 实验原理
⒊ 实验任务与要求
图 准正弦信号通过非线性系统
实验十五 平稳随机过程的采样插值
1.实验目的
⒉ 实验原理
上式就是平稳随机过程的采样定理。式中 " 为采样周期。
⒊ 实验任务与要求
横轴是频率
⑶ 低通滤波器设计
低通滤波器技术要求:
通带截止频率
实验十六 希尔伯特变换
1.实验目的
⒉ 实验原理
⒊ 实验任务与要求
⑸ 低通滤波器设计
低通滤波器技术要求:
通带截止频率
实验十七 维纳滤波器设计
1.实验目的
⒉ 实验原理
⒊ 实验任务与要求
实验十八 随机信号的仿真与分析
1.实验目的
⒉ 实验原理
⒊ 实验任务与要求
实验十九 随机信号的调制解调分析
1.实验目的
⒉ 实验原理
图 输入信号的时域、频域波形
⑶ 低通滤波器设计
低通滤波器技术要求:
通带截止频率
实验二十 随机信号经线性系统并行叠加后分析
1.实验目的
⒉ 实验原理
⒊ 实验任务与要求
实验二十一 随机信号经线性系统串行叠加后分析
1.实验目的
⒉ 实验原理
⒊ 实验任务与要求
实验二十二 随机信号经线性系统串并叠加后分析
1.实验目的
⒉ 实验原理
⒊ 实验任务与要求
实验二十三 窄带信号复检测系统分析
1.实验目的
⒉ 实验原理
⒊ 实验任务与要求
实验二十四 信号积累的检测系统分析
1.实验目的
⒉ 实验原理
⒊ 实验任务与要求
低通滤波器:
通带截止频率
实验二十五 随机信号经同步积累器的分析
1.实验目的
⒉ 实验原理
⒊ 实验任务与要求
附 录
一、参考程序
傅氏变换 # 程序
# 语言数据采样参考程序如下:
$$%&'()"*+,-.
('/ 口数据传输的采样子函数
二、用 01-12 实现数据采集的方法
$1-12 中的部分相关函数与命令
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