试验八高斯白噪声及低通滤波VIP专享

百度文库1 本科学生综合性实验报告姓名 ＿石艳红＿学院 物理与电子信息学院专业 电子信息科学与技术班级 15 级电子班实验课程名称＿现代通信原理实验与仿真指导教师及职称＿何文学＿副教授＿＿开课时间2016 至＿ 2017 学年＿下学期云南师范大学教务处编印百度文库2 一、实验设计方案实验目的要求1. 认识 Matlab/Simulink的基本功能。2. 了解 Simulink的基本图符库，并能做出简单的高斯白噪声仿真。实 验仪器，用具1. 安装 MATLAB的电脑一台实验原理： 1. 白噪声白噪声，是指功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪声，即其功率谱密度为0 2npN(1) 式中，0N为常数，。由于 1 和)(t 为一对傅里叶变换对，所以白噪声的自相关函数为02nNR(2) 由式 (1)、式 (2)可知，白噪声的自相关函数仅在0 时才不为零 ,而对于其他任意的，白噪声的自相关函数都为零，即在任意两个不同时刻上的随机变量都是不相关的。2. 随机信号通过线性时不变系统的响应对于一个线性时不变系统(如滤波器 )，该系统是由它的冲激响应( )h t或等效地由它的频率响应()Hf表征，这里的( )h t和()Hf是一对傅里叶变换对。如果令( )x t为系统的输人信号，( )y t 是输出信号。系统的输出可以表示成如下形式：y thx td(3) 如果)(tx是平稳随机过程)(tX的样本函数，那么)(ty就是随机过程)(tY的样本函数。可以求出输出的自相关函数是yyxxhhddRR(4) 由于我们知道自相关函数和功率谱密度函数是一对傅里叶变换对，所以可以得到输出过程的功率密度谱，即为相关函数的傅里叶变换：22jfyyyyxxfdfHfeR(5) 由此可以看出， 输出信号的功率谱密度就是输入信号的功率谱密度乘以系统的频率响应的模的平方。 当输入随机过程是白噪声时，输出随机过程的自相关特性和功率密度谱将完全百度文库3 由系统的频率响应所决定。3. 实验方案设计本实验采用一个高斯白噪声发生器模块来产生高斯白噪声信号，使其通过三个带宽不同的低通滤波器系统，对输出信号的时域波形进行观察和比较。本实验的仿真模型文件名是gaussian_noise.mdl，打开该文件可以看到如图1 所示的仿真模型的结构图，该模型实现了白噪声(本实验中白噪声均指高斯加性白噪声)信号通过不同带宽的滤波器。图中最左端是一个高斯噪声发生器发出白噪声，该白噪声信号分别通过三个滤波器 (三个滤波器的名字分别是Digital Filter Design1 ，Digital Filter Design 2 ，Digital Filter Design 3)，这三个滤...