相關(guān)分析實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)教案

1、相關(guān)分析相關(guān)分析(fnx)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)第一頁(yè)，共12頁(yè)。一、實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)(shyn)概述概述 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)(shyn)要求要求 (3) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告打印實(shí)驗(yàn)報(bào)告打印(d yn)后，上交紙質(zhì)文檔。后，上交紙質(zhì)文檔。 (2) 完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包括：完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包括： 基本原理與方法；基本原理與方法； 實(shí)驗(yàn)方案與設(shè)計(jì)；實(shí)驗(yàn)方案與設(shè)計(jì)； 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析；實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析； 源程序源程序( (必要的注釋必要的注釋) )。 方法說(shuō)明、程序說(shuō)明及使用說(shuō)明。方法說(shuō)明、程序說(shuō)明及使用說(shuō)明。( (可選可選) ) (1) 編程實(shí)現(xiàn)有關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。編程實(shí)現(xiàn)有關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。 編程語(yǔ)言不限；程序規(guī)范，通用性強(qiáng)。編程語(yǔ)言不限；程序規(guī)范，通用

2、性強(qiáng)。 第1頁(yè)/共12頁(yè)第二頁(yè)，共12頁(yè)。一、實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)(shyn)概述概述 本實(shí)驗(yàn)在本實(shí)驗(yàn)在 Matlab 中所涉及中所涉及(shj)到的部分函數(shù)：到的部分函數(shù)： fopen fprintf fclose fscanf 創(chuàng)建或打開(kāi)文件；創(chuàng)建或打開(kāi)文件； 將數(shù)據(jù)以指定的格式寫(xiě)入文件；將數(shù)據(jù)以指定的格式寫(xiě)入文件； 關(guān)閉文件；關(guān)閉文件； 從文件中讀出數(shù)據(jù)；從文件中讀出數(shù)據(jù)； save load 將數(shù)據(jù)以固定的格式寫(xiě)入文件將數(shù)據(jù)以固定的格式寫(xiě)入文件( ( .mat ) )； 從文件從文件( ( .mat ) )中裝載數(shù)據(jù)；中裝載數(shù)據(jù)； xcorr 計(jì)算離散相關(guān)函數(shù)。計(jì)算離散相關(guān)函數(shù)。 第2頁(yè)/共1

3、2頁(yè)第三頁(yè)，共12頁(yè)。1. 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)(shyn)信號(hào)的生成信號(hào)的生成 (3) 改變連續(xù)實(shí)驗(yàn)信號(hào)的振幅改變連續(xù)實(shí)驗(yàn)信號(hào)的振幅(zhnf)，并用預(yù)先設(shè)定的時(shí)移量，并用預(yù)先設(shè)定的時(shí)移量 (1) 具體設(shè)計(jì)一個(gè)非周期的連續(xù)具體設(shè)計(jì)一個(gè)非周期的連續(xù)(linx)實(shí)驗(yàn)信號(hào)。實(shí)驗(yàn)信號(hào)。 步驟步驟 (2) 選取適當(dāng)?shù)牟蓸娱g隔，選取適當(dāng)?shù)牟蓸娱g隔， 實(shí)驗(yàn)信號(hào)采樣并保存實(shí)驗(yàn)信號(hào)采樣并保存； 二、二、生成用于實(shí)驗(yàn)的離散時(shí)間信號(hào)生成用于實(shí)驗(yàn)的離散時(shí)間信號(hào) 的的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。 對(duì)其進(jìn)行時(shí)移。對(duì)其進(jìn)行時(shí)移。 (4) 對(duì)修改對(duì)修改 后的后的連連 續(xù)續(xù) 實(shí)驗(yàn)信號(hào)采實(shí)驗(yàn)信號(hào)采 樣，添加噪聲并保樣，添加噪聲并保 存；存； 該采樣

4、信號(hào)作為該采樣信號(hào)作為待求時(shí)移量待求時(shí)移量的信號(hào)。的信號(hào)。 在有限的時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)連續(xù)在有限的時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)連續(xù) 該采樣信號(hào)作為該采樣信號(hào)作為時(shí)移量為零時(shí)移量為零 第3頁(yè)/共12頁(yè)第四頁(yè)，共12頁(yè)。2. 實(shí)驗(yàn)信號(hào)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)信號(hào)的設(shè)計(jì)(shj)舉例舉例 二、生成二、生成(shn chn)用于實(shí)驗(yàn)的離散時(shí)間信號(hào)用于實(shí)驗(yàn)的離散時(shí)間信號(hào) 連續(xù)信號(hào)連續(xù)信號(hào) 例例 添加在區(qū)間添加在區(qū)間 上均勻分布的上均勻分布的 ra 5 . 0,5 . 0,)(2)(2sin)( tftfatxcc,8003 cf其中，其中， 采樣采樣(ci yn)信號(hào)信號(hào) 添加噪聲添加噪聲 a 為最大振幅，為最大振幅， 為時(shí)移量，為時(shí)移量

5、，t 的單位為的單位為 ms。 共采集共采集 401 個(gè)樣點(diǎn)。個(gè)樣點(diǎn)。 以以 采樣，采樣，t 從從 到到ms800 ,800ms ms4 隨機(jī)噪聲。隨機(jī)噪聲。 數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)文件 共產(chǎn)生了共產(chǎn)生了 11 個(gè)信號(hào)數(shù)據(jù)文件。個(gè)信號(hào)數(shù)據(jù)文件。 第4頁(yè)/共12頁(yè)第五頁(yè)，共12頁(yè)。2. 實(shí)驗(yàn)信號(hào)實(shí)驗(yàn)信號(hào)(xnho)的設(shè)計(jì)舉例的設(shè)計(jì)舉例 二、生成二、生成(shn chn)用于實(shí)驗(yàn)的離散時(shí)間信號(hào)用于實(shí)驗(yàn)的離散時(shí)間信號(hào) 例例 0.500.200.100.050 21400S25.txt 12400S24.txt 8400S23.txt 15400S22.txt 5400S21.txt0.500.200.100.

6、050 15100S15.txt 16100S14.txt 28100S13.txt 22100S12.txt 33100S11.txt0 0200S00.txt文件名文件名 最大振幅最大振幅 a時(shí)移量時(shí)移量 (ms) 噪聲因子噪聲因子r標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào) 第5頁(yè)/共12頁(yè)第六頁(yè)，共12頁(yè)。2. 實(shí)驗(yàn)信號(hào)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)信號(hào)的設(shè)計(jì)(shj)舉例舉例 二、生成用于實(shí)驗(yàn)的離散二、生成用于實(shí)驗(yàn)的離散(lsn)時(shí)間信號(hào)時(shí)間信號(hào) 例例 800 600 400 200 0 200 400 600 800 50 0 50 100 S11 33 800 600 400 200 0 200 400 600 800 50

7、 0 50 100 S12 22 800 600 400 200 0 200 400 600 800 50 0 50 100 S13 28 800 600 400 200 0 200 400 600 800 50 0 50 100 S14 16 800 600 400 200 0 200 400 600 800 50 0 50 100 S15 15 800 600 400 200 0 200 400 600 800 100 0 100 200 S00 0 第6頁(yè)/共12頁(yè)第七頁(yè)，共12頁(yè)。2. 實(shí)驗(yàn)信號(hào)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)信號(hào)的設(shè)計(jì)(shj)舉例舉例 二、生成用于實(shí)驗(yàn)的離散二、生成用于實(shí)驗(yàn)的離散(lsn

8、)時(shí)間信號(hào)時(shí)間信號(hào) 例例 800 600 400 200 0 200 400 600 800 100 0 100 200 S00 0 800 600 400 200 0 200 400 600 800 200 0 200 400 S21 5 800 600 400 200 0 200 400 600 800 200 0 200 400 S22 15 800 600 400 200 0 200 400 600 800 200 0 200 400 S23 8 800 600 400 200 0 200 400 600 800 200 0 200 400 S24 12 800 600 400 200

9、 0 200 400 600 800 200 0 200 400 S25 21 第7頁(yè)/共12頁(yè)第八頁(yè)，共12頁(yè)。三、對(duì)實(shí)驗(yàn)信號(hào)進(jìn)行相關(guān)分析三、對(duì)實(shí)驗(yàn)信號(hào)進(jìn)行相關(guān)分析(fnx)并計(jì)算時(shí)差并計(jì)算時(shí)差 (1) 選取選取(xunq)適當(dāng)?shù)淖畲髸r(shí)移量，計(jì)算各個(gè)實(shí)驗(yàn)信號(hào)與適當(dāng)?shù)淖畲髸r(shí)移量，計(jì)算各個(gè)實(shí)驗(yàn)信號(hào)與 (2) 求取離散相關(guān)函數(shù)求取離散相關(guān)函數(shù)(hnsh)的最大值，并利用三點(diǎn)拋物的最大值，并利用三點(diǎn)拋物 (3) 對(duì)對(duì)時(shí)差的提取結(jié)果進(jìn)行比較與分析。時(shí)差的提取結(jié)果進(jìn)行比較與分析。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 ( ( 參見(jiàn)課件參見(jiàn)課件3.2 中中p32頁(yè)的有關(guān)內(nèi)容頁(yè)的有關(guān)內(nèi)容 ) ) 標(biāo)標(biāo) 準(zhǔn)準(zhǔn) 實(shí)驗(yàn)信號(hào)之間實(shí)驗(yàn)信

10、號(hào)之間的的( (歸一化歸一化) )離散離散 相關(guān)函數(shù)；相關(guān)函數(shù)； 并圖形顯示這些離散相關(guān)函數(shù)。并圖形顯示這些離散相關(guān)函數(shù)。 插值插值得到得到 “真正的真正的” 最值點(diǎn)；最值點(diǎn)； 間隔求得最終的時(shí)移量。間隔求得最終的時(shí)移量。 (4) 運(yùn)用高精度插值對(duì)實(shí)驗(yàn)信號(hào)進(jìn)行時(shí)移校正運(yùn)用高精度插值對(duì)實(shí)驗(yàn)信號(hào)進(jìn)行時(shí)移校正。 *進(jìn)一步，結(jié)合采樣進(jìn)一步，結(jié)合采樣 第8頁(yè)/共12頁(yè)第九頁(yè)，共12頁(yè)。三、對(duì)實(shí)驗(yàn)信號(hào)進(jìn)行相關(guān)分析三、對(duì)實(shí)驗(yàn)信號(hào)進(jìn)行相關(guān)分析(fnx)并計(jì)算時(shí)差并計(jì)算時(shí)差 80. 8* t 60 40 20 0 20 40 60 0.4 0.6 0.8 1.0 )( mr87.12* t 60 40 20 0

11、 20 40 60 0.4 0.6 0.8 1.0 )( mr90.20* t 60 40 20 0 20 40 60 0.4 0.6 0.8 1.0 )( mr 800 600 400 200 0 200 400 600 800 200 0 200 400 S23 8 800 600 400 200 0 200 400 600 800 200 0 200 400 S24 12 800 600 400 200 0 200 400 600 800 200 0 200 400 S25 21 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)(shyn)示例示例 計(jì)算并顯示歸一化的相關(guān)計(jì)算并顯示歸一化的相關(guān)(xinggun)函數(shù)函數(shù) 第9頁(yè)/共12頁(yè)第十頁(yè)，共12頁(yè)。0.100.870.800.090.0002.490.650.750.200.03誤差誤差(ms) 21 12 8 15 5 15 16 28 22 33 00.500.200.100.0500.500.200.100.0500200S00.txt400S25.txt400S24.txt400S23.txt400S22.txt400S21.txt100S15.txt100S14.txt100S13.txt100S12.txt100S11.txt文件名文件名最大振幅最大振幅 a時(shí)移量時(shí)移量 (ms) 噪聲因子噪聲因子r 20.90 12.87 8.