典型信号相关分析

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1、实验一、二典型信号相关分析一.实验目的1.在理论学习的基础上，通过本实验加深对相关分析概念、性质、作用的理解。2.掌握用相关分析法测量信号中周期成分的方法。二.实验原理相关是指客观事物变化量之间的相依关系，在统计学中是用相关系数来描述两个变量x，y之间的相关性的，即：式中ρxy是两个随机变量波动量之积的数学期望，称之为协方差或相关性，表征了x、y之间的关联程度；σx、σy分别为随机变量x、y的均方差，是随机变量波动量平方的数学期望。如果所研究的随机变量x,y是与时间有关的函数，即x(t)与y(t)，这时可以引入一个与时间τ有关的量ρxy(τ)，称为相关系数，并有：式中

2、假定x(t)、y(t)是不含直流分量(信号均值为零)的能量信号。分母部分是一个常量，分子部分是时移τ的函数，反映了二个信号在时移中的相关性，称为相关函数。因此相关函数定义为：或如果x(t)=y(t)，则称为自相关函数，即：相关函数描述了两个信号或一个信号自身波形不同时刻的相关性（或相似程度），揭示了信号波形的结构特性，通过相关分析我们可以发现信号中许多有规律的东西。相关分析作为信号的时域分析方法之一，为工程应用提供了重要信息，特别是对于在噪声背景下提取有用信息，更显示了它的实际应用价值。二．实验仪器和设备计算机若干台,labVIEW虚拟仪器平台1套,打印机1台.三．实

3、验步骤及内容41.打开labVIEW中的"典型信号相关分析"实验脚本，进行信号相关分析实验。2.点击labVIEW"典型信号相关分析"实验中的通道1的"白噪声"按钮，产生白噪声信号，然后点击通道2的"白噪声"、"正弦波"、"方波"、"三角波"等按钮，分析和观察上述波形与"白噪声"信号进行相关分析后的结果。3.点击labVIEW"典型信号相关分析"实验中的通道1的"正弦波"按钮，产生正弦波信号，然后点击通道2的"白噪声"、"正弦波"、"方波"、"三角波"等按钮，分析和观察上述波形与"正弦波"信号进行相关分析后的结果。4.点击labVIEW"典型信号相关分析"实验中的通道

4、1的"方波"按钮，产生方波信号，然后点击通道2的"白噪声"、"正弦波"、"方波"、"三角波"等按钮，分析和观察上述波形与"方波"信号进行相关分析后的结果。45.点击labVIEW"典型信号相关分析"实验中的通道1的"三角波"按钮，产生三角波信号，然后点击通道2的"白噪声"、"正弦波"、"方波"、"三角波"等按钮，分析和观察上述波形?quot;三角波"信号进行相关分析后的结果。46.点击labVIEW"典型信号相关分析"实验中的通道1的"拍波"按钮，产生拍波信号，然后点击通道2的"白噪声"、"正弦波"、"方波"、"三角波"等按钮，分析和观察上述波形与"拍波"信号进行相关

5、分析后的结果。7.点击labVIEW"典型信号相关分析"实验中的通道1的"线性扫频波"按钮，产生线性扫频波信号，然后点击通道2的"白噪声"、"正弦波"、"方波"、"三角波"等按钮，分析和观察上述波形与"线性扫频波"信号进行相关分析后的结果。8.点击labVIEW"典型信号相关分析"实验中的通道1的"对数扫频波"按钮，产生对数扫频波信号，然后点击通道2的"白噪声"、"正弦波"、"方波"、"三角波"等按钮，分析和观察上述波形与"对数扫频波"信号进行相关分析后的结果。四.思考题1.如何用相关分析法测量信号中的周期成分。答：通过傅里叶变换把一些复杂的信号分解为无穷个相互之间具

6、有一定关系的正弦信号之和，并通过对各个正弦信号的研究来了解复杂信号的频率成分和幅值，即信号的自相关函数。2.如何在噪声背景下提取有用信息。。4