MATLAB功率谱密度估计仿真比较系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB实现周期图法、自相关法和协方差法三种经典功率谱密度估计算法，针对教材定义的三个信号源进行频谱分析对比。系统可自动生成信号样本并可视化不同方法的估计效果。

详 情 说 明

功率谱密度估计方法仿真比较系统

项目介绍

本项目基于《现代数字信号处理导论》教材要求，实现三种经典功率谱密度估计方法的仿真比较系统。系统针对教材中定义的三个特定信号源，通过周期图法（直接法）、自相关法（间接法）和协方差法进行频谱分析，全面比较不同方法在频谱分辨率、方差特性等方面的性能差异。

功能特性

• 信号生成模块：根据教材定义的三个信号源数学模型，生成符合要求的样本数据
• 多方法估计：集成周期图法、自相关法和协方差法三种经典功率谱估计方法
• 性能对比分析：在同一坐标系下绘制频谱估计结果，定量分析分辨率、方差等性能指标
• 参数化配置：支持信号参数、采样参数、算法参数和仿真参数的灵活配置
• 可视化展示：提供时域波形、功率谱密度对比曲线、误差分布等图形化输出
• 统计性能评估：支持蒙特卡洛仿真，输出均方误差、分辨率带宽等量化指标

使用方法

1. 参数配置：在配置文件中设置信号源参数、采样频率、采样点数等基本参数
2. 算法选择：根据需要选择窗函数类型、自相关滞后点数、协方差模型阶数等算法参数
3. 噪声设置：可选添加高斯白噪声，设置信噪比以测试算法抗噪性能
4. 运行仿真：执行主程序启动仿真比较，系统将自动生成三个信号源并应用三种估计方法
5. 结果分析：查看生成的对比图表和性能指标报告，分析不同方法的适用场景

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 信号处理工具箱（Signal Processing Toolbox）
• 至少4GB内存，推荐8GB以上
• 支持Windows/Linux/macOS操作系统

文件说明

主程序文件实现了系统的核心功能，包括信号数据的生成与预处理、三种功率谱估计算法的具体执行、结果数据的可视化展示以及性能指标的定量分析。该文件整合了参数配置、算法调用、结果比较和报告生成等完整流程，为用户提供一站式的仿真比较体验。通过该文件，用户可以灵活调整仿真参数，观察不同条件下各算法的表现差异，并获得详细的性能分析报告。