信号处理仿真题作业.doc
《信号处理仿真题作业.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《信号处理仿真题作业.doc(12页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、重庆邮电大学信号处理基础仿真作业 学号:S120101057 姓名:贾雪婷3.17在计算机上用如下方法产生随机信号的观测样本:首先产生一段零均值、方差为的复高斯白噪声序列;然后在上叠加三个复正弦信号,它们的归一化频率分别是f1=0.15,f2=0.17和f3=0.26。调整和正弦信号的幅度,使在f1、f2和f3处得信噪比分别为30dB、30dB和27dB。(1)令信号观测样本长度N=32,试用3.1.1节讨论的基于FFT的自相关函数快速计算方法估计出自相关函数,并与教材式(3.1.2)估计出的自相关函数做比较。产生零均值、方差为1的复高斯白噪声序列y y=randn(1,32); y=y-me
2、an(y); y=y/std(y); a=0; b=sqrt(2); y=a+b*y产生三个复正弦信号并产生观察样本: N=32; f1=0.15; f2=0.17; f3=0.26; SNR1=30; SNR2=30; SNR3=27; A1=10(SNR1/20); A2=10(SNR2/20); A3=10(SNR3/20); signal1=A1*exp(j*2*pi*f1*(0:N-1); signal2=A2*exp(j*2*pi*f2*(0:N-1); signal3=A3*exp(j*2*pi*f3*(0:N-1); un=signal1+signal2+signal3+y基于
3、FFT的自相关函数快速计算方法:N=32; Uk=fft(un, 2*N);Sk=(1/N)* abs(Uk).2;r0=ifft(Sk);r1=r0(N+2:2*N),r0(1:N); figure(1); stem(real(r1); figure(2); stem(imag(r1)输出结果为:图 1 基于FFT的自相关函数快速计算实部:虚部:教材中式(3.1.2)估计自相关函数 r=xcorr(un, N-1,biased); figure(1); stem(real(r) figure(2); stem(imag(r)输出结果为:图 2 教材式(3.1.2)估计的自相关函数实部:虚部:
4、(2)令信号观测样本长度N=256,试用BT法和周期图法估计的功率谱,这里设BT法中所用自相关函数的单边长度M=64。周期图法N=256; noise=(randn(1, N)+j*randn(1, N) )/sqrt(2); f1=0.15;f2=0.17;f3=0.26;SNR1=30;SNR2=30;SNR3=27;A1=10(SNR1/20);A2=10(SNR2/20);A3=10(SNR3/20); signal1=A1*exp(j*2*pi*f1*(0:N-1);signal2=A2*exp(j*2*pi*f2*(0:N-1);signal3=A3*exp(j*2*pi*f3*(
5、0:N-1); xn=signal1+signal2+signal3+noiseNF=1024; Spr=fftshift(1/NF)*abs(fft(xn,NF).2); Spr= Spr/max(Spr);t=-0.5:1/NF:0.5-1/NF;plot(t,10*log10(Spr);图 3 周期图法所得功率谱BT法 M=64; r=xcorr(xn, M, biased); NF=1024; BT=fftshift(fft(r, NF);BT=BT/max(BT); plot(-511:512)/1024,10*log10(BT)图 4 BT法所得功率谱(3)令信号观测样本长度N=2
6、56,试用Levinson-Durbin迭代算法求解AR模型的系数并估计的功率谱,模型的阶数取为p=16。p=16;r0=xcorr(xn, p, biased);r=r0(p + 1 : 2 * p + 1);a(1, 1)=-r(2)/r(1);sigma(1)=r(1)-(abs(r(2)2)/r(1);for m=2:p k(m)= -(r(m+1)+sum(a(m-1,1:m-1).*r(m:-1:2)/sigma(m-1); a(m,m)=k(m); for i=1:m-1 a(m, i)=a(m-1, i) + k(m) * conj(a(m-1, m-i); end sigma
7、(m)=sigma(m-1) * (1-abs(k(m)2);endNF = 1024;Par = sigma(p) ./ fftshift(abs(fft(1, a(p,:), NF) .2);Par=Par/max(Par);plot(-511:512)/1024,10*log10(Par)图 5 16阶AR模型的功率谱估计3.18设随机过程为其中,是零均值、方差为1的白噪声,、是相互独立并在上服从均匀分布的随机相位。使用MVDR方法进行信号频率估计的方针实验,画出频率估计谱线,并给出正弦信号频率的估计值。(要求:信号样本数取1000,估计的自相关矩阵为8阶)解:clear all;%产生
8、0均值,方差为1的复高斯白噪声序列v(n)N=1000;FS=1;noise=(randn(1,N)+j*randn(1,N)/sqrt(2);%产生带噪声的信号样本u(n)signal1=exp(j*0.5*pi*(0:N-1)/FS+j*2*pi*rand);signal2=exp(-j*0.3*pi*(0:N-1)/FS+j*2*pi*rand);un=signal1+signal2+noise;%利用un来估计自相关函数r=zeros(1,N);for m=1:N for n=m:N r(m)=r(m)+un(n)*(un(n-(m-1);end r(m)=r(m)/N;endM=8;
9、%设定横向滤波器的阶数%利用自相关矩阵和自相关函数的关系,构建自相关矩阵R=zeros(M,M);for i=1:M for j=1:M if i=j R(i,j)=r(1+j-i);%得到了M阶的矩阵R else R(i,j)=(r(1+i-j); end end endN3=2048;%设定画图时描点的数目。d=1/(N3-1);%求画图用的横坐标的间隔。h=zeros(1,N3);for i=1:N3 h(i)=-0.5+(i-1)*d;endy=zeros(1,N3);for j=1:N3 w=h(j)*2*pi; y(j)=10*log10(abs(getPMVDR(w,M,R);e
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 信号 处理 仿真 作业
链接地址:https://www.31doc.com/p-2503852.html