實驗二 典型信號的相關分析1.實驗目的 在理論學習的基礎上,通過本實驗加深對相關分析概念、性質、作用的理解,掌握用相關分析法測量信號中周期成分的方法。 ?2.實驗內容 自相關函數表示波形自身不同時刻的相似程度。與波形分析、頻譜分析相比,它具有能夠在強噪聲干擾情況下準確地識別信號周期的特點。 實驗內容為計算正弦波、方波、三角波、白噪聲和受50%白噪聲干擾的正弦波信號的自相關系數信號相關性分析 軟件,確定信號周期。。噪聲信號的自相關代碼:%.mx=-10:.01:10;m=-20:.01:20;y=randn(size(x));z=xcorr(y,'');(3,1,1);plot(x,y);title('gauss noise'); (3,1,2);plot(x,y);title('gauss noise'); (3,1,3);plot(m(1001:3000),z(1001:3000));title('auto-'); 仿真圖形:只有在零點有一較大值信號相關性分析 軟件,其它點處均接近于零。正弦函數的自相關代碼:%sinx.mx=-5:.01:5;m=-10:.01:10;y=sin(2*pi*x);z=xcorr(y,'');(3,1,1);plot(x,y) (3,1,2);plot(x,y) (3,1,3);plot(m(501:1500),z(501:1500));('auto-');仿真圖形:相關函數與原函數相位相差90度,為一余弦函數。
方波的自相關代碼:%.mx=1:500;m=-500:500;a0=[1 1 1 1 1 1 1 1 1 1];a=cat(2,a0,a0,a0,a0,a0);y=cat(2,a,-a,a,-a,a,-a,a,-a,a,-a);z=xcorr(y,'');(3,1,1);plot(x,y);axis([0,500,-1.2,1.2]);(3,1,2);plot(x,y);axis([0,500,-1.2,1.2]);(3,1,3);plot(m(251:750),z(251:750));('auto-');仿真圖形:相關函數為一三角波。三角波的自相關代碼:%.mx=-99:100;m=-200:200a0=[-5 -4.5 -4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5] ;a=cat(2,a0,-a0);y=cat(2,a,a,a,a,a);z=xcorr(y,'');(3,1,1);plot(x,y);axis([-99,100,-6,6]); (3,1,2);plot(x,y);axis([-99,100,-6,6]); (3,1,3);plot(m(101:301),z(101:301));仿真圖形:相關函數類似一個正弦波。
拍波的自相關代碼:x=-10:.01:10;m=-20:.01:10;y=sin(4*pi*x)+sin(0.94*4*pi*x+0.01);z=xcorr(y,'');(3,1,1);plot(x,y);(3,1,2);plot(x,y);(3,1,3);plot(m(1001:3000),z(1001:3000));('auto-');仿真圖形:相關函數仍為一拍波形式的信號。正弦波加噪聲信號的自相關代碼:%.mx=-10:.01:10;m=-20:.01:10;y=sin(2*pi*x)+randn(size(x))/2;z=xcorr(y,'');z=xcorr(y,'');(3,1,1);plot(x,y);(3,1,2);plot(x,y);(3,1,3);plot(m(1001:3000),z(1001:3000));('auto-');仿真圖形:相關函數為一帶有毛剌的正弦信號。我們仍能從相關函數來確認該信號為一正弦信號。結論:能過做信號的自相關分析我們可以確定信號的周期,自相關函數表示波形自身不同時刻的相似程度。與波形分析、頻譜分析相比,它具有能夠在強噪聲干擾情況下準確地識別信號周期的特點。