MATLAB高斯白噪声生成与通信系统仿真工具

资 源 简 介

本项目提供基于MATLAB的高斯白噪声生成算法，支持自定义功率、带宽和采样频率，集成功率谱密度分析功能，适用于通信系统仿真与噪声性能测试。

详 情 说 明

基于MATLAB的高斯白噪声生成与通信系统仿真工具

项目介绍

本项目是一个专为通信系统仿真设计的高斯白噪声生成算法工具。它实现了标准高斯白噪声序列的生成、分析与验证，并提供了便捷的接口用于集成到更复杂的通信链路仿真中。该工具旨在为通信系统性能评估、信道建模以及信号处理算法测试提供可靠的噪声环境。

功能特性

• 灵活的噪声生成：根据用户指定的均值、方差（或功率）生成高斯白噪声序列，支持dBW和线性值两种功率单位输入。
• 参数化配置：支持设置采样频率、序列长度、信号带宽以及目标信噪比，以适应不同的仿真场景。
• 统计特性分析：自动计算并输出生成噪声的均值、方差和功率值，用于验证生成的正确性。
• 频域分析：提供功率谱密度估计功能，可视化展示噪声的频域特性，确认其“白噪声”属性。
• 系统集成：生成的噪声序列可轻松添加到通信系统仿真链路中，作为加性高斯白噪声信道模块。
• 性能评估：支持信噪比计算与分析，辅助评估系统在噪声环境下的性能。

使用方法

1. 配置参数：在脚本或函数调用中设置噪声参数（如功率）、信号参数（如采样频率）和系统参数（如带宽）。
2. 生成噪声：运行主程序，生成符合要求的高斯白噪声序列。
3. 分析与可视化：工具将输出噪声序列及其统计特性，并可选择性地绘制功率谱密度图、时域/频域波形图。
4. 获取结果：生成的噪声数组可直接用于后续仿真，同时可获得包含信噪比等信息的性能分析报告。

示例代码片段： % 设置参数 noisePower_dB = -10; % 噪声功率 (dBW) fs = 10000; % 采样频率 (Hz) nSamples = 10000; % 序列长度 % 调用函数生成噪声 [noiseSequence, statistics] = generateAWGN(noisePower_dB, fs, nSamples);

系统要求

• 软件平台：MATLAB R2018a 或更高版本。
• 必要工具箱：需要 MATLAB 核心功能，部分高级分析功能可能需要 Signal Processing Toolbox。

文件说明

主程序文件集成了项目的核心功能，主要包括：接收用户输入的噪声与系统参数并进行解析；调用内部算法生成指定统计特性的高斯白噪声序列；对生成的噪声进行基本的统计分析（如计算均值、方差）和性能评估（如信噪比）；提供数据可视化选项，绘制噪声的时域波形和功率谱密度图；最终将生成的噪声数据、统计结果及图形化分析输出给用户。