噪声干扰信号的Matlab仿真.docVIP

雷达对抗实验报告 实验题目：噪声干扰信号的Matlab仿真 院 系： 信息科学与工程学院 班 级： 通信2班 姓 名： 宋曜辰 学 号： 1003060230 指导教师： 噪声调幅、调频、调相信号的Matlab仿真 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。 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： 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。 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： 噪声调频干扰 广义平稳随机过程： 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： 噪声调相干扰 广义平稳随机过程： 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，， 噪声调相干扰的功率谱如下图所示： 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=0.1～1；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。 实验思路与步骤 产生一个高斯白噪声， 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。 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。 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。 实验结果 视频噪声时域波形 视频噪声功率谱 噪声调幅干扰时域波形 调制度m=0.5， 噪声调幅干扰功率谱 噪声调频干扰时域波形 噪声调频干扰功率谱 噪声调相干扰时域波形 噪声调相干扰功率谱 实验分析与结论 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 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，。 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。 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。 实验程序代码 clear all;close all;clc;%清除变量 T=100e-6;%采样时间 fs=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=1:100 xn=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; end s=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]); xlabel(MHZ); title(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); title(噪声调幅干扰时域波形); xlabel(us); s=0; for i=1:100 zn=(1+m*cos(2*pi*xn))