1、电子科大随机信号与系统课程组,随机信号平稳性实验,电子科大随机信号与系统课程组,【实验目的】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理解。,电子科大随机信号与系统课程组,【实验环境】1分组实验：两人一组或者单人2设备：通用计算机，麦克风。3软件：MATLAB6.5.1,电子科大随机信号与系统课程组,【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：1） 严格平稳性：随机过程， 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 ，对于满足的任意 值，始终有成立。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
2、号（或强平稳随机信号）。,电子科大随机信号与系统课程组,2) 广义平稳性：随机过程 ,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 的绝对值无关，只与相对差 有关，,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）。,电子科大随机信号与系统课程组,【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matlab6.5.1的simulink功能
3、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。,电子科大随机信号与系统课程组,【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,电子科大随机信号与系统课程组,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,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
4、命令：simulink,启动simulink.,电子科大随机信号与系统课程组,(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，,(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Blockset DSP sources选择From Wave File 图标，拖入模块编辑器。,电子科大随机信号与系统课程组,(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
5、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,电子科大随机信号与系统课程组,(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。,电子科大随机信号与系统课程组,【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】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】短时平稳性对音频信号的处理有什么意义？,
