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1、《概率论与随机信号分析》实验报告实验名称:窄带系统特性指导教师:张正明成绩：姓名：班级：学号：一.实验目的和任务1.了解窄带系统的特性2.了解信号和噪声经过窄带系统前后的统il•性二.实验原理介绍如果带通信号的带宽与中心频率相比非常小，即1
2、<(0]V(Z)=5(Z)+/?(Z)v(z)=<(Ocos(obO-%(，)siii(呀f)n(0=(z)cos(^0-(/)siii(obO/.(Z)=z4cosO(0+<,(0^,(0=Asina>(/)+^,(/)rAonOnZ>o只有噪声时，
3、输出噪声幅度服从正态分布，而包络服从瑞利分布。三.实验设备介绍1.IBMPC机一台；2.MATLAB工具软件。pq.实验内容和步骤%噪卢经过窄带系统closeallclearall%信号、噪声产生和滤波器没计f0-30e+6:%系统中心频率fs=5.7*f0;%采样频率bb=3e+6;%滤波器带宽%巴菲奥斯滤波器设计[bOaO]=butter(2,[(fO-bb/2)/(fs/2),(fO+bb/2)/(fs/2)]):%带通Butterworth波波器系数[bvav]=butter(2,bb/2/(fs/2)):%低通Butterworth波波器系数[hff]=fre
4、qz(bO,aO,100,fs);%带通滤波器频率响应plot(ff,abs(h))title(’系统频率响应’)；gridon%信号及其频谱figuretl=10e-6;%信号时宽t=0:1/fs:tl;ss=sin(2*pi*f0*t):%信号时域表示subplot(2,3,1)plot(t,ss)title(’输入信号’)：gridonsubplot(2,3,4):n=length(ss);fl=(0:(n-l)/2)/n*fs;%频域频率点nl=length(fl):fss=abs(fft(ss));plot(fl,fss(1:nl))titleC输入信号频谱’
5、)；gridon;%信号经过系统ys=filter(bO,aO,ss);%信号经过BPF后输出subplot(2,3,2)plot(t,ys)title(’输入信号’)；gridonsubplot(2,3,5);fys=abs(fft(ys)):%中频输出后FFTplot(f1,fys(1:nl))title(’输入信号频谱’)；gridon;%信号直方阁统计subplot(2,3,3)hs=ss;hist(hs,20);title(’滤波前信兮人小直方图’)subplot(2,3,6)hs=ys;hist(hs,20):title(’滤波后信号大小直方图’)%噪声及其
6、功率谱figure;sn=rand(l,n);%U(0，l)噪声sn=2*sn-l;%U(-1,1)噪声subplot(2,3,1)plot(t,sn);titleC输入噪声U(-l,1)’)；gridon;subplot(2,3,4);rn二xcorr(sn,sn,’biased’)；％噪声的相关函数fn=abs(fft(rn));f2=(0:n-l)/(2*n+l)*fs;plot(f2,fn(l:n));title(’输入噪声功率谱’)；gridon;%噪声经过系统yn=filter(bO,aO,sn);subplot(2,3,2)plot(t,yn);title
7、(’输出噪声’)；gridonsubplot(2,3,5)rn=xcorr(yn,yn,'biased’)；fn=abs(fft(rn));plot(f2,fn(l:n))title(’输出噪声功率谱gridon;%噪卢直方图统计subplot(2,3,3)hs二sn;hist(hs,20);titleC滤波前噪声大小直方阁’)subplot(2,3,6):hs=yn;hist(hs,20);%信号+噪声figure;x=ss+sn;subplot(2,3,1)plot(t,X)title(’输入信号+噪声’)；gridon;rn=xcorr(x,x,’biased’)
8、;%相关函数fn=abs(fft(rn));subplot(2,3,4)plot(f2,fn(1:n))title(’输入信号+噪声功率谱’)；gridon;%滤波后的信号+噪声y=filter(b0,a0,x);subplot(2,3,2)plot(t,y)title(’输出信号+噪声’)；gridonsubplot(2,3,5)fy=xcorr(y,y,’biased’)；fy=abs(fft(fy)):plot(f2,fy(1:n))title(’输入信号+噪声功率谱’)；gridon;%信号+噪声莨方图统计subplot(2,3,
