随机信号平稳性实验

二 利用matlab中的simulink模块对声音随机 信号分析： 1. 建立simulink分析模块 (1)启动matlab,在命令行窗口输入命令： simulink,启动simulink.
(2) 建立仿真分析模块：在simulink工作窗口的 file菜单，按File New Model 顺序建立分析模块，
【实验方法】 实验方法】 一、随机信号的获取。实验中采用了两种声音 信号：语音信号和音乐信号。语音信号可以通 过麦克风，由windows自带的录音机软件录下自 己的声音。音乐信号可采用现成的wav音乐文件 。 二 、 随 机 信 号 平 稳 性 的 分 析 。 通 过 matlab 的 simulink功能模块计算声音信号的相关性，进而 验证随机信号的短时平稳性。
随机信号平稳性实验
【实验目的】 实验目的】 通过对几个实用随机信号（语音信号， 通过对几个实用随机信号（语音信号，音乐信 号）的平稳性分析，加深对随机信号平稳性的 的平稳性分析， 理解。 理解。
【实验原理】 实验原理】 随机信号的平稳性可以分为严格平稳和广义 平稳，分别定义如下： {X 1） 严格平稳性：随机过程，(t ), t ∈ T } 如果其任 意n维概率分布函数具有下述的移动不变性：任 取 t , t ,..., t ∈ T与x , x ,..., x ∈ R ，对于满足的任意 t1 + τ , t 2 + τ ,..., t n + τ ∈ T τ值，始终有
【实验步骤】 实验步骤】 随机信号的获取： 一，语音信号的获取。 （1）将麦克风接入计算机声卡的输入端。 （2）打开Windows的录音机软件。打开录 音机软件的途径：开始 程序 附件 娱乐 录音机 （3）打开录音机并开始录入语音 将语音信号以wav. 文件格式存入硬盘指位 置
2. 音乐文件的获取。 由实验指导教师在硬盘的指定位置给定一段音 乐wav.文件
2) 广义平稳性：随机过程{X (t ), t ∈ T } ,如果其均 值与相关函数存在，并且满足：均值为常数； 相关函数与两时刻 (t1,t2 ) 的绝对值无关，只与 相对差τ = t1 − t 2有关， E[ X (t )] = η = 常数 R (t1 , t 2 ) = R (t + τ , t ) = R (τ ) 则称X(t) 具有广义平稳性（或弱平稳性、宽平 稳性），也称X(t)是广义平稳随机信号（或弱 平稳随机信号、宽平稳随机信号）。
n 1 2 n 1 2 n
F(x1 , x2 ,..., xn ; t1 , t 2 ,...,t n ) = F(x1 , x2 ,..., xn ; t1 +τ , t 2 +τ ,...,t n +τ )
成立。则称X(t) 具有严格平稳性（或强平稳 性），也称X(t)是严格平稳随机信号（或强平 稳随机信号）。
(5)示波器的建立。 在simulink文件夹中选择sink目录，在右边的可 选模块窗口中选择Scope模块并拖入分析模块编 辑器中。 2.仿真 选菜单Simulation start 来运行此分析输入的 语音信号，双击Scope图标，即可看到语音信 号的自相关函数的图形。
【实验数据分析】 实验数据分析】 多次仿真实验，记录音频随机信号的自相关 函数，观察并分析其在短时内自相关函数的 变化幅度。 实验结论】 【实验结论】 根据分析，音频随机信号在短时内具有近似 平稳特性即所谓的“短时平稳性” 实验结论】 【实验结论】 短时平稳性对音频信号的处理有什么意义？
(3)把wav.文件设置成为simulink分析模块的信 号源。 在simulink库浏览器中打开DSP Blockset,进入 BlBaidu Nhomakorabeackset DSP sources选择From Wave File 图标 ，拖入模块编辑器。
(3)自相关分析器的建立 如上，仍在DSP Blockset中，选择statistic文件夹 从右边运算模块窗口中选择Autocorrelation 模块， 拖入模块编辑器。 (4) 选菜单Simulation start 来运行此分析输入 的语音信号，双击Scope图标，即可看到语音信 号的自相关函数的图形