1、实验三 随机信号分析应用在窄带信号及包络和相位检波中 实验目的主要涉及窄带滤波器的设计，高斯窄带信号包络的均值和方差的测定、相位的概率密度函数的测定等。 实验原理在一般无线电接收机中，通常都有高频或中频放大器，它们的通频带往往远小于中心频率 ，既有0f10f这种线性系统通称为窄带线性系统。在通信、雷达等许多电子系统中，都常常用一个宽带平稳随机过程来激励一个窄带滤波器，这是在滤波器输出端得到的便是一个窄带随机过程。若用示波器观测此波形，则可看到，它接近一个正弦波，但此正弦波的幅度和相位都在缓慢的随机变化。我们可以证明，任何一个实窄带随机过程X(t)都可以表示为：)(cos)(0ttAX式中， 是
2、固定值，对于窄带随机过程来说， 一般取窄带滤波器的中心频率或载00波频率。在实际应用中，常常需要检测出包络 和 的信息。若将窄带随机过程X(t)送入)(tA包络检波器，则在检波器的输出端可得到包络 ；若将窄带随机过程X(t)送入一个相位检波器，便可检测出相位信息 。如下图所示：)(t图中，在相位检波器之前加入一个理想限幅器，其作用是消除包络起伏对相位检波器的影响。根据上图，我们要做： 实验任务与要求 窄带系统使用实验三设计的低通滤波器。 包络检波器使用实验三设计的平方率检波器。 设计一相位检波器 设计理想带通限幅器。将设计好的电路连接好之后，将信号源连接到窄带低通滤波器的输入端，分别将包络检波
3、器的输出端和相位检波器的输出端连接到A/D输入端，A/D输出端连接到计算机上。运行实验一主程序具有采样函数的哪个程序, 计算包络检波器的输出和相位检波器的输出信号的相关特性。运行主程序之后退出C系统，再激活虚拟示波器，将其相关特性显示在虚拟示波器上进行观察并纪录。 产生限带白噪声，限带白噪声分为低通型和带通型两种。将白噪声通过一个低通滤波器来产生低通型限带白噪声。并计算它们的功率谱和自相关函数，并观察其波形。 实验报告要求 简述实验目的及实验原理。 按实验的记录数据画出窄带系统的包络和相位。 按实验步骤纪录观察到的均值方差、相关函数、频谱及功率谱密度所得结果进行分析和解释。 求白噪声通过低通滤波器后的均值方差、相关函数、频谱及功率谱密度。 对实测信号的均值方差、相关函数、频谱及功率谱密度与计算的结果作比较，分析它们的不同之处，并加以解释。 根据实验结果画出低通型限带白噪声的功率谱和自相关函数，与理论数据进行比较，有什么差别，为什么？ 总结实验中的主要结论。 简要回答思考题。 思考题 在线性系统特性测量中常用白噪声信号作为输入信号，然后测量系统的输出，并将输出信号的频谱作为系统频率特性。请用卷积分定理解释这样做的道理。
