几种典型信号的时域波形及统计特征分析

li343

几种典型信号(以方波、正弦波，随机信号、随机+正弦信号为例)的时域波形及统计特征分析

一、内容及实现步骤

1．用Matlab软件产生典型信号的时域波形图，并通过其图形命令输出。

2．对各种典型信号的时域波形图进行统计特征分析，输出结果。
3．对四种典型信号进行自相关分析


二、源程序

%*************************************************************************%
%                  信号时域波形及统计特征分析                             %
%*************************************************************************%
%*************************************************************************%
%***************1.方波***************%

1. %(1).时域波形
   
2. t=0:0.01:10;
   
3. t=t(1:1000);
   
4. y=square(pi*t);
   
5. y=y(1:1000);
   
6. figure(1);
   
7. subplot(221)
   
8. plot(t,y);%做时域波形
   
9. axis([0,10,-1.5,1.5]);%定义坐标轴范围
   
10. title('方波时域波形图');
    
11. xlabel('t');%定义坐标轴标题
    
12. ylabel('y');
    
13. grid;

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1. %(2).直方图
   
2. tt=-1.5:0.01:1.5;
   
3. figure(2);
   
4. subplot(221)
   
5. hist(y,tt);
   
6. xlabel('y');ylabel('统计数目N');title('方波直方图')
   
7. grid;

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1. %(3).求最值，均值，均方值，方差和均方差
   
2. fprintf('该方波的最大值为： %g ；\n',max(y));
   
3. fprintf('           最小值为： %g ；\n',min(y));
   
4. fprintf('             均值为： %g ；\n',mean(y));
   
5. fprintf('           均方值为： %g ；\n',mean(y.*y));
   
6. a=y-mean(y);
   
7. b=mean(a.*a);
   
8. fprintf('             方差为： %g ；\n',b);
   
9. fprintf('           均方差为： %g ；\n',sqrt(b));

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1. %(4).自相关分析
   
2. [c,lags]=xcorr(y,'unbiased');%求自相关函数
   
3. figure(3);
   
4. subplot(411);
   
5. plot(lags(99:1901),c(99:1901));%作自相关波形
   
6. xlabel('t');
   
7. ylabel('自相关函数值Rx(t)');
   
8. title('方波自相关分析');
   
9. grid;

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%***************2.正弦波***************%

1. %(1).时域波形
   
2. t=0:pi/500:4*pi;
   
3. t=t(1:2000);%采样点2000个
   
4. y=sin(t);
   
5. y=y(1:2000);
   
6. figure(1)
   
7. subplot(222)
   
8. plot(t,y);
   
9. axis([0,4*pi,-1,1]);
   
10. title('正弦时域波形图');
    
11. xlabel('t');
    
12. ylabel('y');
    
13. grid;

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1. %(2).直方图
   
2. tt=-1:0.05:1;
   
3. figure(2);
   
4. subplot(222)
   
5. hist(y,tt);
   
6. xlabel('y');
   
7. ylabel('统计数目N');
   
8. title('正弦波直方图')
   
9. grid;

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1. %(3).求最值，均值，均方值，方差和均方差
   
2. fprintf('该正弦波的最大值为： %g ；\n',max(y));
   
3. fprintf('          最小值为： %g ；\n',min(y));
   
4. fprintf('            均值为： %g ；\n',mean(y));
   
5. fprintf('          均方值为： %g ；\n',mean(y.*y));
   
6. a=y-mean(y);
   
7. b=mean(a.*a);
   
8. fprintf('            方差为： %g ；\n',b);
   
9. fprintf('          均方差为： %g ；\n',sqrt(b));

复制代码

1. %(4).自相关分析
   
2. [c,lags]=xcorr(y,'unbiased');%求自相关函数
   
3. figure(3);
   
4. subplot(412)
   
5. plot(lags(80:3919),c(80:3919));%作自相关波形
   
6. xlabel('t');
   
7. ylabel('自相关函数值Rx(t)');
   
8. title('正弦波自相关分析');
   
9. grid;

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%***************3.随机信号***************%

1. %(1).时域波形
   
2. t=0:pi/20:4*pi;
   
3. t=t(1:80);%采样点80个
   
4. y=rand(1,80);
   
5. figure(1);
   
6. subplot(223);
   
7. stem(t,y);
   
8. axis([0,4*pi,0,1])
   
9. title('随机信号时域波形图');
   
10. xlabel('t');
    
11. ylabel('y');
    
12. grid;

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1. %(2).直方图
   
2. tt=0:0.05:1;
   
3. figure(2);
   
4. subplot(223)
   
5. hist(y,tt);
   
6. xlabel('y');ylabel('统计数目N');title('随机信号直方图')
   
7. grid;

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1. %(3).求最值，均值，均方值，方差和均方差
   
2. fprintf('该随机信号的最大值为： %g ；\n',max(y));
   
3. fprintf('            最小值为： %g ；\n',min(y));
   
4. fprintf('              均值为： %g ；\n',mean(y));
   
5. fprintf('            均方值为： %g ；\n',mean(y.*y));
   
6. a=y-mean(y);
   
7. b=mean(a.*a);
   
8. fprintf('              方差为： %g ；\n',b);
   
9. fprintf('            均方差为： %g ；\n',sqrt(b));

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1. %(4).自相关分析
   
2. [c,lags]=xcorr(y,'unbiased');%求自相关函数
   
3. figure(3);
   
4. subplot(413);
   
5. plot(lags,c);%作自相关波形
   
6. xlabel('t');
   
7. ylabel('自相关函数值Rx(t)');
   
8. title('随机信号自相关分析');
   
9. grid;

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%***************4.随机+正弦***************%

1. %(1).时域波形
   
2. t=0:pi/100:4*pi;
   
3. t=t(1:400);%采样点400个
   
4. y=sin(t)+rand(1,400);
   
5. y=y(1:400);
   
6. figure(1);
   
7. subplot(224)
   
8. plot(t,y);%做时域波形
   
9. axis([0,4*pi,-1,2]);
   
10. title('随机+正弦时域波形图');
    
11. xlabel('t');
    
12. ylabel('y');
    
13. grid;

复制代码

1. %(2).作直方图
   
2. tt=-1:0.05:2;
   
3. figure(2);
   
4. subplot(224);
   
5. hist(y,tt);
   
6. xlabel('y');ylabel('统计数目N');title('随机+正弦信号 ')
   
7. grid on;

复制代码

1. %(3).求最值，均值，均方值，方差和均方差
   
2. fprintf('该随机+正弦信号的最大值为： %g ；\n',max(y));
   
3. fprintf('                 最小值为： %g ；\n',min(y));
   
4. fprintf('                   均值为： %g ；\n',mean(y));
   
5. fprintf('                 均方值为： %g ；\n',mean(y.*y));
   
6. a=y-mean(y);
   
7. b=mean(a.*a);
   
8. fprintf('                   方差为： %g ；\n',b);
   
9. fprintf('                 均方差为： %g ；\n',sqrt(b));

复制代码

1. %(4).自相关分析
   
2. [c,lags]=xcorr(y,'unbiased');%求自相关函数
   
3. figure(3);
   
4. subplot(414);
   
5. plot(lags,c);%作自相关波形
   
6. xlabel('t');
   
7. ylabel('自相关函数值Rx(t)');
   
8. title('随机+正弦自相关分析');
   
9. grid;
   

复制代码

eight

辛苦了，不过这些基本上论坛都有，只不过可能没有收集起来而已

caichengtao

感谢楼主！

hhtnwpu

学习一下，楼主辛苦！

wys755

楼主辛苦

yanhaoguo

基础知识普及，楼主整理的不错

hhtnwpu

谢谢楼主

shenguang6

各位前辈，刚刚开始学MATLAB，上面的程序在我的6.5版本中怎么老是运行错误    "??? Undefined function or variable 'xcorr'."

当我删除以下几段后就可以了,不知是什么原因,还请各位给个提示,谢谢了!
     "%(4).自相关分析
         [c,lags]=xcorr(y,'unbiased');%求自相关函数
         figure(3);
        subplot(414);
        plot(lags,c);%作自相关波形
        xlabel('t');
        ylabel('自相关函数值Rx(t)');
        title('随机+正弦自相关分析');
        grid;"

Happy99

回复 8 # shenguang6 的帖子

使用下式检查下
which xcorr -all

shenguang6

谢谢Happy99 ,

检查了,结果提示如下:
----\signal\xcorr.m Has no license available

上面的提示是表示我的软件信息不全么?

ChaChing

shenguang6 发表于 2011-1-11 16:12

                               
登录/注册后可看大图

谢谢Happy99 ,

检查了,结果提示如下:

license有问题!?

shenguang6

回复 11 # ChaChing 的帖子

回复:
      谢谢Happy99与ChaChing对我新人的关心和帮助,现在好了,但是我并不知道"为什么刚开始不行,现在却好了",难道是我打开了一次XCORR()文件?

散漫男人

楼主加油~

hux0730

适合入门者学习，谢谢lz

nishoulong

谢谢楼主，很经典啊