用乘同余法產(chǎn)生隨機數(shù).doc

系統(tǒng)辨識與MATLAB仿真附錄例2.1 用乘同余法產(chǎn)生隨機數(shù) (見光盤 FLch2sjxleg1.m)編程如下：A=6; N=100; %初始化；x0=1; M=255;for k=1:N %乘同余法遞推100次； x2=A*x0; %x2和x0分別表示xi和xi-1； x1=mod (x2,M); %將x2存儲器的數(shù)除以M，取余數(shù)放x1（xi）中； v1=x1/256; %將x1存儲器的數(shù)除以256得到小于1的隨機數(shù)放v1中； v(:,k)=v1; % 將v1中的數(shù)（）存放在矩陣存儲器v的第k列中，v(:,k)%表示行不變、列隨遞推循環(huán)次數(shù)變化； x0=x1; %xi-1= xi； v0=v1;end %遞推100次結(jié)束；v2=v %該語句末無；，實現(xiàn)矩陣存儲器v中隨機數(shù)放在v2中，%且可直接顯示在MATLAB的window中；k1=k;%grapher %以下是繪圖程序；k=1:k1;plot(k,v,k,v,r);xlabel(k), ylabel(v);tktle(0-1)均勻分布的隨機序列) 程序運行結(jié)果如圖2.5所示。圖2.5 采用MATLAB產(chǎn)生的(0,1)均勻分布的隨機序列圖 產(chǎn)生的(0-1)均勻分布的隨機序列在程序運行結(jié)束后，產(chǎn)生的(0，1)均勻分布的隨機序列，直接從MATLAB的window界面中copy出來如下（v2中每行存6個隨機數(shù)）： v2 = 0.0234 0.1406 0.8438 0.0820 0.4922 0.9609 0.7852 0.7266 0.3750 0.2578 0.5508 0.3164 0.9023 0.4336 0.6094 0.6680 0.0234 0.1406 0.8438 0.0820 0.4922 0.9609 0.7852 0.7266 0.3750 0.2578 0.5508 0.3164 0.9023 0.4336 0.6094 0.6680 0.0234 0.1406 0.8438 0.0820 0.4922 0.9609 0.7852 0.7266 0.3750 0.25780.5508 0.3164 0.9023 0.4336 0.6094 0.66800.0234 0.1406 0.8438 0.0820 0.4922 0.9609 0.7852 0.7266 0.3750 0.2578 0.5508 0.31640.9023 0.4336 0.6094 0.6680 0.0234 0.14060.8438 0.0820 0.4922 0.9609 0.7852 0.7266 0.3750 0.2578 0.5508 0.3164 0.9023 0.4336 0.6094 0.6680 0.0234 0.1406 0.8438 0.08200.4922 0.9609 0.7852 0.7266 0.3750 0.25780.5508 0.3164 0.9023 0.4336 0.6094 0.66800.0234 0.1406 0.8438 0.0820第二章的白噪聲產(chǎn)生程序例2.2 用乘同余法產(chǎn)生(見光盤 FLch2bzsheg2.m) 編程如下：A=6; x0=1; M=255; f=2; N=100； %初始化；x0=1; M=255;for k=1: N %乘同余法遞推100次； x2=A*x0; %分別用x2和x0表示xi+1和xi-1； x1=mod (x2,M); %取x2存儲器的數(shù)除以M的余數(shù)放x1（xi）中； v1=x1/256; %將x1存儲器中的數(shù)除以256得到小于1的隨機數(shù)放v1中； v(:,k)=(v1-0.5 )*f; %將v1中的數(shù)（）減去0.5再乘以存儲器f中的系數(shù)，存放在矩陣存儲器v的第k列中，v(:,k)表示行不變、列隨遞推循環(huán)次數(shù)變化； x0=x1; % xi-1= xi； v0=v1;end %遞推100次結(jié)束；v2=v %該語句后無；，實現(xiàn)矩陣存儲器v中隨機數(shù)放在v2中，且可直接顯示在MATLAB的window中；k1=k;%grapher %以下是繪圖程序；k=1:k1;plot(k,v,k,v,r);xlabel(k), ylabel(v);tktle( (-1,+1)均勻分布的白噪聲) 程序運行結(jié)果如圖2.6所示。圖2.6 采用MATLAB產(chǎn)生的(-1,+1)均勻分布的白噪聲序列 產(chǎn)生的(-1，1)均勻分布的白噪聲序列在程序運行結(jié)束后，產(chǎn)生的(-1，1)均勻分布的白噪聲序列，直接從MATLAB的window界面中copy出來如下（v2中每行存6個隨機數(shù)）：v2 = -0.9531 -0.7188 0.6875 -0.8359 -0.0156 0.9219 0.5703 0.4531 -0.2500 -0.4844 0.1016 -0.3672 0.8047 -0.1328 0.2188 0.3359 -0.9531 -0.7188 0.6875 -0.8359 -0.0156 0.9219 0.5703 0.4531 -0.2500 -0.4844 0.1016 -0.3672 0.8047 -0.1328 0.2188 0.3359 -0.9531 -0.7188 0.6875 -0.8359 -0.0156 0.9219 0.5703 0.4531 -0.2500 -0.4844 0.1016 -0.3672 0.8047 -0.1328 0.2188 0.3359 -0.9531 -0.7188 0.6875 -0.8359 -0.0156 0.9219 0.5703 0.4531 -0.2500 -0.4844 0.1016 -0.3672 0.8047 -0.1328 0.2188 0.3359 -0.9531 -0.7188 0.6875 -0.8359 -0.0156 0.9219 0.5703 0.4531 -0.2500 -0.4844 0.1016 -0.3672 0.8047 -0.1328 0.2188 0.3359 -0.9531 -0.7188 0.6875 -0.8359 -0.0156 0.9219 0.5703 0.4531 -0.2500 -0.4844 0.1016 -0.3672 0.8047 -0.1328 0.2188 0.3359 -0.9531 -0.7188 0.6875 -0.8359*另外，書中圖2.3白噪聲的產(chǎn)生如下：顯然，只要在例2.2程序的初始化部分中給N=300，f=6，運行程序就可以得到如圖2.3所示的（-3，3）的白噪聲過程.編程如下： A=6; x0=1; M=255; f=6; N=300； %初始化；x0=1; M=255;for k=1: N %乘同余法遞推100次； x2=A*x0; %分別用x2和x0表示xi+1和xi-1； x1=mod (x2,M); %取x2存儲器的數(shù)除以M的余數(shù)放x1（xi）中； v1=x1/256; %將x1存儲器中的數(shù)除以256得到小于1的隨機數(shù)放v1中； v(:,k)=(v1-0.5 )*f; %將v1中的數(shù)（）減去0.5再乘以存儲器f中的系數(shù)，存放在矩陣存儲器v的第k列中，v(:,k)表示行不變、列隨遞推循環(huán)次數(shù)變化； x0=x1; % xi-1= xi； v0=v1;end %遞推100次結(jié)束；v2=v %該語句后無；，實現(xiàn)矩陣存儲器v中隨機數(shù)放在v2中，且可直接顯示在MATLAB的window中；k1=k;%grapher %以下是繪圖程序；k=1:k1;plot(k,v,k,v,r);xlabel(k), ylabel(v);tktle( (-1,+1)均勻分布的白噪聲) 程序運行結(jié)果如圖2.3所示。圖2.3 白噪聲過程第二章的M序列產(chǎn)生程序例2.3 用移位寄存器產(chǎn)生M序列的MATLAB軟件實現(xiàn)(見光盤 FLch2bzsheg3.m) 編程如下： X1=1;X2=0;X3=1;X4=0; %移位寄存器輸入Xi初T態(tài)（0101）， Yi為移位寄存器各級輸出m=60; %置M序列總長度for i=1:m %1# Y4=X4; Y3=X3; Y2=X2; Y1=X1; X4=Y3; X3=Y2; X2=Y1; X1=xor(Y3,Y4); %異或運算 if Y4=0 U(i)=-1; else U(i)=Y4;end endM=U%繪圖i1=ik=1:1:i1;plot(k,U,k,U,rx)xlabel(k)ylabel(M序列)title(移位寄存器產(chǎn)生的M序列) 程序運行結(jié)果如圖2.8 所示。圖2.8 軟件實現(xiàn)的移位寄存器產(chǎn)生的M序列圖. 四級移位寄存器產(chǎn)生的M序列M = Columns 1 through 10 -1 1 -1 1 1 1 1 -1 -1 -1 Columns 11 through 20 1 -1 -1 1 1 -1 1 -1 1 1