Matlab加白噪声函数|极客笔记

Matlab加白噪声函数

在Matlab中，我们经常需要对信号进行处理或者添加噪声来模拟实际环境下的情况。其中，白噪声是一种很常见的噪声类型，它具有均匀的功率谱密度，可以用来模拟各种实际环境下的噪声。在本文中，我们将详细介绍如何在Matlab中添加白噪声到信号中。

什么是白噪声

白噪声是一种具有均匀功率谱密度的随机信号，其功率谱密度在所有频率上都是常数，即在所有频率上都具有相同的能量。白噪声可以模拟各种实际环境下的噪声，比如大气噪声、电子器件产生的噪声等。在信号处理中，我们经常将白噪声添加到信号中来模拟实际情况下的噪声影响。

在Matlab中生成白噪声

在Matlab中，我们可以使用randn函数来生成服从正态分布的白噪声。具体代码如下所示：

% 生成服从正态分布的白噪声
Fs = 1000; % 采样频率为1000Hz
t = 0:1/Fs:1; % 时间范围为1s
noise = randn(size(t)); % 生成白噪声

figure;
plot(t, noise);
title('White Noise');
xlabel('Time (s)');
ylabel('Amplitude');

上面的代码中，我们首先指定了采样频率为1000Hz，然后生成了一秒钟的白噪声信号。最后，我们使用plot函数将生成的白噪声信号进行了可视化。

将白噪声添加到信号中

在实际应用中，我们通常需要将白噪声添加到信号中来模拟实际情况下的噪声影响。下面是一个示例代码，演示了如何将白噪声添加到一个正弦波信号中：

% 生成正弦波信号
Fs = 1000; % 采样频率为1000Hz
t = 0:1/Fs:1; % 时间范围为1s
f = 10; % 正弦波的频率为10Hz
signal = sin(2*pi*f*t); % 生成正弦波信号

% 生成白噪声
noise = 0.1*randn(size(t)); % 生成幅度为0.1的白噪声

% 将白噪声添加到信号中
noisy_signal = signal + noise;

% 可视化
figure;
subplot(3,1,1);
plot(t, signal);
title('Original Signal');
ylabel('Amplitude');

subplot(3,1,2);
plot(t, noise);
title('White Noise');
ylabel('Amplitude');

subplot(3,1,3);
plot(t, noisy_signal);
title('Signal with White Noise');
xlabel('Time (s)');
ylabel('Amplitude');

在上面的代码中，我们首先生成了一个频率为10Hz的正弦波信号，并生成了幅度为0.1的白噪声信号。然后，将白噪声添加到正弦波信号中，得到带有白噪声的信号。最后，使用subplot函数将原始信号、白噪声和带有白噪声的信号进行了可视化。