医学信号处理报告随机信号分析.docVIP

西安交通大学实验报告 第 页（共 页） 课程： 医学信号处理 实 验 日 期 ： 2013年 5月 11日 专业班号 组别 交报告日期： 2013年 5月 11日 姓 名 学号 报 告 退 发 ： （订正、重做） 同 组 者 教师审批签字： 实验名称： 随机信号分析 一.实验要求 1）产生1000点的白噪声信号，并计算它的均值、均方值、均方根值、方差。 2）计算该1000点白噪声的自相关函数并作图显示白噪声与它的自相关函数。 3）计算脑电信号的均值、均方值、均方根值、方差，计算脑电信号的自相关函数并作图显示脑电信号与它的自相关函数。(zuoye3_1eeg.mat) 4）计算含有噪声的心电信号的自相关函数并作图显示含有噪声的心电信号与它的自相关函数。(zuoye3_1zshecg.mat) 二.实验原理 自相关函数是信号在时域中特性的平均度量，它用来描述信号在一个时刻的取值与另一时刻取值的依赖关系，其定义式为 三.实验步骤与结果分析 1) 产生1000点的白噪声信号，并计算它的均值、均方值、均方根值、方差。 根据题目的要求，利用randn产生均值为0，方差为1的随机白噪声。 程序： 程序运行完成后，输出结果： 均值：meanx = 0.0305 均方值：junfangx = 0.9346 均方根值：junfanggx = 0.9667 方差：fangchax = 0.9337 分析： 和设计时均值为0，方差为1略有出入，但是从统计的角度看，是正确的。 2) 计算该1000点白噪声的自相关函数并作图显示白噪声与它的自相关函数 根据题目的要求，求出白噪声的自相关函数，延迟为200。 程序： 程序运行完成后，绘制出了白噪声的时域图像和他的自相关函数的图像，如图（1）： 图（1）1000个点的白噪声和在maxlags=200时其自相关函数 分析： 从图中可以看出白噪声的自相关函数为一个在0时刻的冲击。 3) 计算脑电信号的均值、均方值、均方根值、方差，计算脑电信号的自相关函数并作图显示脑电信号与它的自相关函数 加载eeg数据，load zuoye3_1eeg.mat。其中ecg1变量存放的是原始脑电信号。 根据要求计算各个参数的值。 程序： 程序运行完成后，输出结果： 均值：meanx = -0.0198 均方值：junfangx = 5.5061e-04 均方根值：junfanggx = 0.0235 均方差：fangchax = 1.5968e-04 程序运行完成后，绘制出了脑电信号的时域图像和它的自相关函数的图像，如图（3）： 图（3）脑电信号的原始波形和其自相关函数图象 4) 计算含有噪声的心电信号的自相关函数并作图显示含有噪声的心电信号与它的自相关函数 加载eeg数据，load zuoye3_1eeg.mat。其中ecg1变量存放的是原始脑电信号。 程序： 程序运行完成后，绘制出了有噪声的心电信号和其自相关函数的图像，如图（4）： 图（4）含有噪声的心电信号和其自相关函数 分析： 可以从图中看出由于心电信号由于噪声的原因使得自相关函数在0处的冲击变得很大。 四 .实验总结 通过本次试验，使我对随机信号的分析以及自相关函数等概念有了更加深入的认识。熟练地掌握了用Matlab求取随机信号的各个参数的方法。  西安交通大学实验报告 第 页（共 页） 课程： 医学信号处理 实 验 日 期 ： 2013年 5月 11日 专业班号 硕2102 组别 交报告日期： 2013年 5月 11日 姓 名 陈 星 学号 3112322010 报 告 退 发 ： （订正、重做） 同 组 者 教师审批签字： 实验名称： 生理信号的功率谱估计 一.实验要求 1)已知随机信号x(n)=sin(2*pi*f1*n)+sin(2*pi*f*2n)+w(n) ， n=1，…，N，f1=0.05，f2=0.12，w(n)为白噪声。 ① N=1024时，当M=1024，M=256时，求自相关法功率谱密度并作图。 ②当N=256，N=1024时，求周期图法功率谱密度并作图。 ③用welch法计算功率谱密度并作图。 2)信号为作业1获取的心电信号，取一个周期，求周期图法功率谱密度