系统传递函数的测试方法.docx

系统传递函数的测试方法
专业: 通信工程
班级: 1301031
小组成员: 潘靖 **********


目录
一、摘要
二、实验特点和原理
三、实验的设计思想与实现
设计思想
l 实现
四、实验结论及小结
五、参考文献
摘要
随机信号的分析是一门逻辑性很强的的专业基础理论课,而实验则是对课堂学到的知识加以深入的利用和了解。本次试验利用MATLAB仿真产生高斯白噪声,利用互相关算法得到线性时不变系统的冲击响应,在通过被测系统后的理想高斯白噪声与理想高斯白噪声信号进行互相关运算后得到信号。用MATLAB模拟低通滤波器和微分器,得到该信号通过后的线性系统单位冲击响应h(t),分析其数字特征。
实验特点和原理
实验目的
研究分析电子系统受随机信号激励后的响应及测量方法。
了解随机信号的特性,包括均值、均方差、方差、相关函数、概率密度、频谱及功率谱密度等。
熟悉常用的信号处理仿真软件平台:MATLAB、C++等。
实验仪器
(1)256M以上内存微计算机。
(2)20M双踪示波器、信号源。
自选MATLAB6级以上版本货C++/C语言环境。
实验内容及原理
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击响应h(t).其原理框图如下:
实验的设计思想与实现
设计思想
利用MATLAB编写导入高斯白噪声
将高斯白噪声通过系统(系统为低通滤波器、带通滤波器、积分器时)的信号用MATLAB编写出来
将通过被测系统的信号与理想高斯白噪声进行互相关函数,进行MATLAB编写
通过低通滤波器得输出信号,进行MATLAB编写
计算x(t)、noise(t)、y(t)信号的均值、方差、相关函数、概率密度、频谱和功率谱密度。
实现
Fs=10000;Ns=1024;
x=randn(Ns,1);%产生高斯白噪声
t=0:Ns-1;
x_mean=mean(x) %均值
x_std=std(x) %标准差
x_var=x_std.^2 %方差
x_msv=x_var+x_mean.^2 %均方值
[x_c,lags]=xcorr(x,200,'unbiased');%相关函数
%带通滤波器冲击响应
f2=[600,1000,2000,2400];
m2=[0,1,0];
rp2=;
rs2=40;
dat12=(10^(rp2/20)-1)/(10^(rp2/20)+1);
dat22=10^(-rs2/20);
rip2=[dat22,dat12,dat22];
[M2,fo2,mo2,w2]=firpmord(f2,m2,rip2,10000);%Fs=10000
M2=M2+2;
h2=firpm(M2,fo2,mo2,w2);
tt2=(0:length(h2)-1)/10000;%Fs=10000
%------------产生一个十阶IIR带通滤波器------------%
%------------通带为1KHz--2KHz,并得到其幅频响应------------%
Fs=100000
[b,a]=ellip(10,,50,[10000,20000]*2/Fs);
[H,w]=freqz(b,a,512);
figure('name','带通滤波器');
subplot(2,2,1);plot(w*Fs/(2*pi),abs(H));title('带通滤波器的幅频响应');xlabel('f / Hz');ylabel( 'H(w)');
subplot(2,2,2);plot(tt2,h2);xlabel('时间(t)');ylabel('幅值/V');title('带通滤波器冲激响应');
grid on

%白噪声通过带通滤波器以及通过后y相关参数
y=filter(b,a,x);%白噪声通过带通滤波器
y_mean=mean(y) %y的均值
y_std=std(y); %标准差
y_var=y_std.^2 %方差
y_msv=y_var+y_mean.^2
[y_pdf,y1]=ksdensity(y); %绘制图像
grid on
[y_c,lags1]=xcorr(y,200,'unbiased');%计算y的相关函数
grid on

%计算y的频谱
Y=fft(y);%对y进行傅里叶变换
magY=abs(Y);

%y的功率谱
nfft=1024;
index=0:round(nff