噪声干扰信号的Matlab仿真Word格式文档下载.docx

1、 号： 1003060230指导教师：噪声调幅、调频、调相信号的Matlab仿真一、 实验目的通过实验，加深对噪声调幅、调频、调相信号的理解，加深对噪声调幅、调频、调相信号频谱分析的基本思想与实现方法的认识，并掌握Matlab对随机过程的仿真方法与其基本函数和语法的使用。二、 实验原理实验中要仿真的各种噪声的时域表达式及相应的频谱特性：1. 射频噪声干扰窄带高斯过程：称为射频噪声干扰。其中包络函数服从瑞利分布，相位函数服从0,2均匀分布，且与相互独立，载频为常数，且远大于的谱宽。2. 噪声调幅干扰广义平稳随机过程：称为噪声调幅干扰。其中，调制噪声为零均值，方差为，在区间-,分布的广义平稳随机过

2、程，服从0,2均匀分布，且为与独立的随机变量，为常数。噪声调幅信号的波形图，以及联合概率密度分布函数p（）以及各自的概率密度分布密度p（）存在下列关系：3. 噪声调频干扰称为噪声调频干扰，其中调制噪声为零均值、广义平稳的随机过程，服从0,2均匀分布且与独立的随机变量，噪声调频干扰中的调制噪声和噪声调频干扰信号的波形J（t）如下图示：4. 噪声调相干扰噪声调相干扰的功率谱如下图所示：三、 实验内容利用Matlab仿真产生视频噪声：；射频噪声：噪声调幅干扰：视频噪声，调制度m=0.11；噪声调频干扰：视频噪声；噪声调相干扰：视频噪声。等一系列干扰信号并分析特性。四、 实验思路与步骤1. 产生一个高

3、斯白噪声，2. 利用Matlab自带的fir1函数产生一个低通滤波器，限制高斯白噪声的带宽，由此产生了视频噪声。3. 利用产生的视频噪声，分别代入噪声调幅干扰的时域表达式，并且进行100次的积累后求平均值，由此画出噪声调幅干扰频域波形，对其进行快速傅里叶变换后，求出功率谱，由此画出噪声调幅干扰的功率谱波形。4. 重复上述步骤，分别代入噪声调频干扰和噪声调相干扰的时域表达式，分别画出其时域波形和功率谱。五、 实验结果1 视频噪声时域波形2 视频噪声功率谱3 噪声调幅干扰时域波形调制度m=0.5， 4 噪声调幅干扰功率谱5 噪声调频干扰时域波形6 噪声调频干扰功率谱7 噪声调相干扰时域波形8 噪声

4、调相干扰功率谱六、 实验分析与结论1. 视频噪声是一个带宽受限的高斯白噪声，从其功率谱图可以很明显看出带宽2. 通过仿真噪声调幅干扰的时域波形和功率谱，并和理论计算值进行了对比，发现仿真结果与理论值一致，在中心频率处有一个冲击，仿真时采用参数为调制度m=0.5，。3. 通过仿真噪声调频干扰的时域波形和功率谱，并和理论计算值进行了对比，仿真结果与理论值基本一致。仿真时采用参数。4. 通过仿真噪声调相干扰的时域波形和功率谱，并和理论计算值进行了对比，结果与理论值基本一致。结果与理论十分相符。七、 实验程序代码clear all;close all;clc;%清除变量T=100e-6;%采样时间fs

5、=300e6;%采样频率N=T*fs;%采样点数detlf=20e6;%滤波器截止频率f1=100e6;%调制信号中心频率m=0.5;%调制度kfm=5e6;%调频斜率kpm=5;%调相斜率M=100;%积累次数p=fft（fir1（N-1,detlf/fs*2）;%滤波器频谱s=0;for i=1:100xn=ifft（fft（random（Normal,0,1,1,N）.*p）;%高斯白噪声通过滤波器j=abs（fft（xn）;s=s+j;ends=s/M;j=s;figure（1）t=0:1/fs:T-1/fs;plot（t*1e6,xn）;xlabel（us）;title（视频噪声时域

6、波形figure（2）f=（0:N-1）*fs/N;plot（f*1e-6,20*log10（j.2/max（j.2）;%视频噪声功率谱axis（-1 22 -8 0）;MHZ视频噪声功率谱n=1:N;zn=（1+m*cos（2*pi*xn）.*cos（2*pi*f1/fs*n）;%噪声调幅干扰表达式figure（3）plot（t*1e6,zn）;噪声调幅干扰时域波形j=abs（fft（zn）;figure（4）%噪声调幅干扰功率谱噪声调幅干扰功率谱axis（90 110 -200 0）;sum（1）=0;N-1;sum（i+1）=xn（i）+sum（i）;xn=sum/fs;wn=cos（2*pi*f1*t+2*pi*kfm*xn）;%噪声调频干扰表达式figure（5）plot（t*1e6,wn）;噪声调频干扰时域波形j=abs（fft（wn）;figure（6）%噪声调频干扰功率谱axis（50 150 -150 0）噪声调频干扰功率谱on=cos（2*pi*f1*t+kpm*xn）;%噪声调相干扰表达式figure（7）plot（t*1e6,on）;噪声调相干扰时域波形xn = ifft（fft（random（j=abs（fft（on）;figure（8）%噪声调相干扰功率谱axis（50 150 -70 0）噪声调相干扰功率谱